WO1990006569A1 - Didactic apparatuses and method for teaching and representating particularly orbital phenomena and various motions - Google Patents

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WO1990006569A1
WO1990006569A1 PCT/FR1989/000623 FR8900623W WO9006569A1 WO 1990006569 A1 WO1990006569 A1 WO 1990006569A1 FR 8900623 W FR8900623 W FR 8900623W WO 9006569 A1 WO9006569 A1 WO 9006569A1
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sphere
axis
ring
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PCT/FR1989/000623
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Bernard Melguen
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Bernard Melguen
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    • G09B27/00—Planetaria; Globes
    • G—PHYSICS
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    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
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    • G09B27/00—Planetaria; Globes
    • G09B27/06—Celestial globes

Definitions

  • Apparatus and didactic method for teaching and representing in particular orbital phenomena and various movements The invention relates to apparatuses and a method for teaching and representing orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry and in particular for making people understand and experiment how the relationship between apparent movements and real movements evolves when we change the reference frame. , according to the properties of this frame of reference and the movements which affect it.
  • armillary spheres offer static and dynamic representations of the only solar system which do not conform to current astronomical data. It is known that certain armillary spheres are more in conformity with these data, but at the cost of conventions and abstractions taking the opposite of the perceptible astronomical data that a human observer could see located somewhere on the surface of the earth (first example, the earth is reduced to a virtual point located in the center of the sphere, the observer himself being reduced to an eye placed in this center; in the second example, the local horizon plane from which the observer is supposed to make his observation is by convention materialized by a flat crown located on the periphery and outside of the sphere, which endorses the fact that the terrestrial horizon would be outside the terrestrial globe and even, beyond the stars).
  • the spectator passively attends an imposed spectacle reproducing only phenomena observable in the night sky, in a certain place on earth, at a certain moment, the spectacle of the sky being generated by a precise horizon and therefore topocentric, and on the other hand by the spectator does not have an exocentric, more complete vision, of the movements and interactions of the solar system which can bring it to a better understanding of astronomy and, a fortiori, of physics and of chemistry not concerned by planetariums.
  • the rotation of the ecliptic ring is motorized
  • Fig. 1 represents a horizon disk whose two diameters oriented North-South and East-West determine an intersection here called primordial center, center occupied by a humanoid figure in position, standing and able to pivot in this center by 0 ° 360 °, the periphery of the disc corresponding to the horizon line in astronomy.
  • Fig.2 shows a circular ring called eccentric, crossed at a characteristic angle by a primordial axis PP '.
  • Fig.3 shows the horizon disc of Fig.l surrounded by the eccentric of Fig.2, the outer edge of the disc being, vis-à-vis the inner edge of the eccentric.
  • Fig.4 shows the primordial virtual axis materialized by a first rotary tubular shaft and secured to the eccentric ring at a point by a hoop allowing unhindered scanning around the horizon disc.
  • Fig.5 shows a first transparent sphere called the inner sphere encompassing the horizon disc of fig.l, the disc having a cardinal axis whose two ends are integral with this sphere.
  • Fig.6 shows a second transparent sphere called the outer sphere including the horizon plane, the inner sphere and the arch of the eccentric.
  • the two trees therefore make it possible to animate, reversibly or not and at will, separately or together, the eccentric and the horizon plane.
  • the access opening to the eccentric and to the opening of the interior sphere is not apparent (it allows, after alignment of the two openings, to adjust the latitude angle of the horizon disc and introduce or remove any required sign or object).
  • Fig.7 shows an example of an apparatus according to the invention, the various relative movements of which it makes it possible to illustrate the didactic method which is developed below. It comprises:
  • a universal local celestial sphere 20 produced in two parts 21, 22, made of transparent plastic, representing respectively the northern hemisphere 21 and the south 22;
  • the ring 23 is placed sliding in a slide 26 secured to a foot 27, immobilized by means of "a knurled screw 28 in the position chosen for a specific observation, northern or southern hemisphere because the ring 23 allows 'reverse the position of the poles;
  • a second ring 30, of cylindrical section acts as a support for an ecliptic flat ring 31 made in two half-parts to facilitate assembly and the details of which are shown in fig.17.
  • This ring includes an upper bearing 32 and a lower bearing 33 secured to a pulley 34 allowing it to pivot about the axis 8; it turns at its lower part on an engaged shaft 35, at its upper part, in a bearing 36 fixed on the sphere 20 along the axis 8, its lower part 37 pivots in a bearing 38 welded to the ring 23
  • a geared motor 39 on the output shaft of which is mounted a pulley 40, drives the pulley 34 in rotation by means of a belt 41 engaged in the corresponding groove of the pulley 34.
  • Said gear motor is fixed on a support 42 welded to the support ring 23;
  • the geared motor 39 allows the rotation to be driven, either from the ecliptic in a retrograde direction, or from the celestial sphere 20 in the direct direction by crossing the belt 41 on the pulleys or by reversing the direction of rotation of the geared motor in cooperation, or with a locking screw 43 screwed into the bearing 33 to drive the ecliptic in rotation, or with a screw 44 screwed into the bearing 36 of the sphere 20 to drive the latter in rotation.
  • a horizon disk 1 mounted on pivots 45,46 each engaged in a corresponding bearing of the sphere 20 whose axis XX 'of rotation is materialized in the East-West axis (fig.8 and 9); the end of the pivots is threaded and each receives a nut button 47, 48 for operating the disc inside the sphere 20; a ribbon 49 of semi-rigid transparent plastic material is fixed in a hoop against the North / South edges of the disc 1 in line with the local meridian traced on the sphere, this ribbon 49 is graduated in latitude;
  • a small sphere 50 representing the earth is fixed under the local horizon disk 1, at the primordial center; the local horizon disk is tangent to this terrestrial sphere at a point whose latitude is thus visually identifiable thanks to the North Pole-South Pole axis materialized here by the primordial axis;
  • a latitude selection index 55 fixed to the base of a tube 56 is engaged in the upper bearing 57 of the sphere 20 and in the upper bearing 32 of the ring 30, the index 55 is oriented by means of 'A small handle 58, the end of which is screwed into a thread of the tube 56 bearing against the top of the bearing 57.
  • a hollow pin 59, acting as a pivot, is engaged in a bearing 60 welded on the internal side of the ring support 23, said ring 23 is open to allow passage of the pivot 59. This arrangement simplifies the assembly of the sphere / ring assembly. The.
  • pivot 59 is immobilized on the bearing 60 by means of a screw 61, a second screw 61 immobilizes the sphere 20 in cooperation with the handle 58 blocking the pivot 59 on the tube 58.
  • a spring 62 has been placed in the bottom of the tube 59 to allow the extraction of the pivot if we want to disassemble the sphere.
  • a straight rod 66 passing through the tubular body 56 of the index finger and advancing to the primordial center. This rod materializes, for the local observer, the axis of the world, the direction of the pole star and the angle of latitude of the place formed between said rod and the direction South / North traced on the disc 1 of local horizon .
  • Fig.lO shows a means of measuring the local solar time materialized by three parallel circles drawn on the sphere 20, here called circles of the start of the season, graduated in 24 equal parts (fig.ll) indicating the hours from local meridian: a circle, for example yellow 71 arranged perpendicular to the primordial axis at the equator of the sphere, representing the local celestial equator as well as the trajectory of the sun at the equinoxes.
  • This circle is graduated in 24 hours; - on either side of this first circle, at 23 ° 30 and parallel to it, we drew a red circle 72 representing the trajectory of the sun at the summer solstice for the northern hemisphere and a blue circle 73 representing the trajectory from the sun to the winter solstice for the northern hemisphere.
  • the hours are joined together by 24 portions 74 of hourly circles perpendicular to the first three circles, yellow, blue and red.
  • the hourly grid thus formed allows the reading of the local solar time whatever the latitude, the day and the month of observation because the path of the sun always cuts this grid. It allows in particular to predict the time of sunrise and sunset, the moon and all the planets of the solar system, regardless of the present, past or future. It allows you to immediately find the duration of the day and the night in any place of the earth and at any time. It also makes it possible to define in which places of the earth and on what dates it will be daylight for 24 consecutive hours and more.
  • the equation of time has been plotted on the sphere in the form of a curve analogous to the sign of infinity, between the circles 72 and 73 of the two solstices straddling the local horizon meridian.
  • This curve makes it possible to see concretely the difference between the average solar noon and the true solar noon, that is to say to predict when the sun is early or late when it passes through the local horizon meridian, compared to the legal average noon.
  • Fig. 11 shows the means of measuring and representing local sidereal time. This is characterized by 24-hour graduations of the celestial equator (yellow circle) with a different color from that previously used for reading solar time. This measurement is made by coincidence of this graduation with a GAMMA index drawn at zero degrees of the ecliptic crown.
  • Fig. 12 shows a way of choosing the longitude of the place of observation.
  • 75 graduations have been drawn around the north pole, 180 ° degrees EAST and 180 ° degrees WEST.
  • the index 55 (fig.l), disposed against the internal wall of the sphere 20 secured to its operating tube 56, arranged on the primordial axis, is arranged to be immobilized by means of a screw 65 either on the meridian local, that of Greenwich. This device measures the time difference between two land locations chosen at will.
  • Fig. 13 shows the graduations indicating the latitude on the local meridian, identified in north latitude and south latitude.
  • Fig. 14 shows the ecliptic crown 31 in top view graduated in twelve equal divisions from 0 to 360 ° and bearing characteristic dates of position of the sun as well as the point GAMMA or vernal point, joined to 0 °.
  • Fig. 15 shows the detail of the curve defining the equation of time whose position on the sphere 20 is shown in fig.10.
  • the equation of time varies little from day to day. It is canceled four times a year on April 15, June 14, September 1 and December 25. The. greatest differences between midday and true noon are observed on February 11 and November 3 where they are respectively + 14mn 23 'and - 16mn 22'.
  • Figs. 16, 17, 18 and 19 show a ring 80 giving an exact account of the movements of the moon. It is produced by means of a tube cut into two equal parts 81, 82 each welded in the middle on a small U-shaped slide 83 engaged on the internal edge of the ecliptic ring 31, at an angle 84 of approximately 5 °.
  • the two half-parts of the tubular ring 80 are secured together by means of two small pins 85, for example made of plastic, engaged in the facing ends (fig. 19).
  • the ring 80 cuts the ecliptic crown in two points 86,87 which materialize the knots of the moon and whose position can be varied according to their own rhythm.
  • This device makes it possible to precisely follow the evolution of the moon in the sky and to predict and visualize the mechanism of eclipses.
  • This information is important in particular in biodynamic agriculture and for the definition of the tides (the tide is theoretically high when the moon passes at the meridian of the place.
  • the periods of high tides take place when the moon and the sun are either in conjunction or in opposition, that is to say at 180 °; the dead-water periods occurring when the moon and the sun are in quadrature, that is to say at 90 ° from each other) .
  • Fig.17 further shows an example of mounting the two parts of the ecliptic ring on the support ring 23, by means of a sheath 86 having a bore 87 whose diameter takes account of the curvature of the ring on which it is engaged before welding of the bearings, a wide head bearing on the top of the crown 31 and a threaded seat 88 engaged in two half-holes of the two parts of the crown, the assembly being effected by means of a washer 89 and nut 90.
  • Fig. 20 shows a means for defining, in any place of the terrestrial globe, the place of "rising and setting" of the sun and of all the stars of the solar system.
  • graduations 92 have been drawn in degrees around the periphery of the local horizon disc 1. The measurement is made in degrees of north or south azimuth.
  • Figs. 20, 21 and 22 show a means of representing the duration of twilight at any place on the earth and at any time, characterized in that the horizon disc 1 is provided with a thickness over which several lines have been traced. circles parallel to the faces of the disc, here called twilight circles. The intersection of the horizon circle with the hourly grid gives the start of twilight; the intersection of a chosen twilight circle gives the end of the corresponding type of twilight: civil, astronomical, nautical.
  • the path of the sun is shown in thick lines by way of example: the path 95 from the sun to the equator is vertical, the passage from day to night is therefore very short, of the order of 15 ';
  • Example 96 the path of the sun is tilted at 60 °, the duration 97 of twilight is relatively long; as its trajectory tilts, 98, the duration 99 lengthens. This arrangement makes it possible to visualize and understand this notion, which is difficult to perceive in the abstract.
  • Fig. 23 shows a way of materializing the rising and falling movement of the sun in the meridian plane, every day at noon during a whole year.
  • This means consists of a small ball 102 sliding on the support ring 23 of the primordial axis of the sphere 20 arranged concentrically and externally to the local horizon meridian, and rolling on the ecliptic crown 31.
  • This movement allows, in a single turn of the ecliptic crown, to visualize the movement of rising and falling of the sun represented by the ball 102 between the two solstices (circles 73,73 fig.10) and to locate with precision the moment and the point of cusp of the sun in its annual race.
  • the small ball 102 is preferably made of plastic in two parts 103,104 (fig.24) held together by two pins 105. force fitted into one of the two parts and tightening on the second to facilitate their implementation.
  • Fig. 25 shows a way to make sensitive the concept of day, night and seasons.
  • This means consists in placing, on the internal edge of the ecliptic crown 31, a point light source 110 representing the sun. It is carried out by means of a small electric bulb powered by a small suitable interchangeable electric cell placed in a plastic housing 111.
  • This housing comprises a slide 112 engaged with a slight tightening on the internal edge of the ecliptic ring 31, said slide making it possible to move the pseudo sun over the entire length of said ring.
  • this light source When this light source is above the horizon disk 1, and the lit one, it is "THE DAY”; when this source is obscured by the horizon disk, it is "LA NUIT”; its presence above the horizon disk is more or less long, its height is more or less large which concretely illustrates the concept of season.
  • each of these axes comprises, a threaded seat 118 on which the handles 119,120 are screwed to the bottom of the thread leaving a slight clearance between the plate 115 and the handle 119,120, allowing their rotation.
  • the axes 116,117 each have a bearing 122 on which is engaged a pulley with a round groove 123,124 immobilized in rotation by a screw 125 provided with a large head in which a milled groove serves as a guide for a half ring 126 on which is welded a second ring 127 representing the ecliptic; on the base of the half ring 126 is welded an axis 128 provided with a bearing engaged in a hole drilled in the pulley 123 inclined along the primordial axis 8, said axis is pierced with a hole acting as a bearing to a welded axis under a ring 130 supporting an equatorial ring 131 perpendicular to the primordial axis 8 on two articulation of which pivots a disc of local horizon 132.
  • the pulleys 123,124 are driven in synchronism by a belt 134.
  • the pulley 124 is made integral with the axis 117 by a screw 136 whose head 137 is extended by a rod 138 whose free end receives a small ball 139 representing the sun , glued on a shoulder 140.
  • the axes YY 'and ZZ' are distant so that the small ball 139 representing the sun moves near the ecliptic ring 127.
  • the plate 115 extends on each side beyond pulleys, by handles 142,143. When we hold the vertical handle 119 and push on the handle 143, we observe the apparent movement of the sun revolving around the earth. When we hold the vertical handle 120 and push the handle 142, we observe the real movement of the earth around the sun. This means of representation makes it possible, when we change the frame of reference (topo or exocentric), to understand how apparent movements and real movements are reversed.
  • the support ring 23 slides in a slide 26 in which it can be locked in any which position so as to orient the whole apparatus under the angle most favorable for the users.
  • the most favorable angle for example for an exocentric observer who watches the earth spinning on itself, is that which corresponds to the horizontal and motionless ecliptic crown.
  • the device makes it possible to observe the gradual transition from the northern hemisphere to the southern hemisphere and to visualize the progressive transformation of the spectacle of the various celestial phenomena both in their form and in the places where they occur, for example the inversion different figures of the phases of the moon, constellations of the zodiac, to raise and set the various stars.
  • the didactic method to teach and visualize orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry uses a local planet horizon plane or a secant nucleus plane materialized by a local horizon disk 1 whose periphery corresponds to the horizon line (2) visible by an observer placed in its center, this so-called topocentric observer is advantageously materialized by a humanoid figurine (3) in a standing position and able to pivot on itself by 360 °.
  • the primordial center 4 of this disc 1 is materialized by the intersection of two perpendicular diameters whose ends figured on the disc indicate the orientation, for example, of the cardinal points: North-South, East-West.
  • This horizon disc is suitable for receiving signs, graphics or objects materializing astronomical or topographical concepts such as graduation of the azimuth, meridian of the place, compass, compass, celestial equator, or physical and chemical concepts such as nucleus, electron, etc.
  • the didactic method offers the taught person an ability to change the observation frame of reference, that is, on the one hand, to identify with the aforementioned figurine and thus place himself in the position of observer. phenomena that manifest themselves in the celestial, physical or chemical visual field, above the local horizon plane, and on the other hand not to identify with said figurine in order to have access to a different vision of the system studied.
  • the didactic method advantageously uses the use of an orbital plane materialized with the aid of a circular ring called eccentric 5 singled out by its inner edge 6 representing an orbit, for example the ecliptic, and being located opposite screw with the outer edge 7 of the horizon disk 1, distinguished by the ability of this ring to be provided with various signs or objects representing celestial bodies, nuclei, electrons, particles, or scientific information such as vernal point, graduations , zodiac signs, etc ..., finally distinguished by the ability of this ring to join either with a flat crown materializing more widely the plane of the orbit (for example the plane of the ecliptic), or with a whole sphere advantageously carrying stars, electrons, particles etc ..., either with a spherical zone materializing a portion of sphere (for example the zodiacal band in a celestial sphere).
  • This zodiacal band is preferably made of transparent plastic material mounted on the outer edge of the ecliptic ring 31 by means of a slide 86 (fig.17). The relative movement of this band around the crown is done in 26,000 years and highlights the shift of the signs of the zodiac with the constellations of the same name.
  • the didactic method advantageously resorts to the use of a first virtual axis called the primordial axis 8PP 'corresponding for example to the axis of the world in astronomy, distinguished by the fact that it crosses the center of the eccentric ring 5 forming a fixed angle characteristic of the place of origin of the topocentric observation, for example an angle of 66 ° 30 'for an observer placed on a plane of the terrestrial horizon), distinguished by the fact that it crosses the center of the horizon disc 4 by forming a variable and adjustable angle at will and that it always remains contained in the plane perpendicular to the horizon disk along the North-South orientation line, distinguished by the fact that the center of the eccentric ring 5 and the center of the horizon 4 disc coincide on it, singled out by the fact that it indicates in the direction P the direction of the North-South pole (for example the celestial North pole materialized by the pole star).
  • the primordial axis 8PP 'corresponding for example to the axis of the world in astronomy, distinguished by the fact that it crosses
  • the didactic method advantageously resorts to the use of a second virtual axis called cardinal axis 9, distinguished by the fact that it is contained in the horizon disc and that it coincides with the East-West orientation line of this same disc, singled out by the fact that the primordial axis 8 is perpendicular thereto, that their intersection coincides with the primordial center 4, and that the horizon disc 1 can pivot around it, just like the primordial axis 8.
  • the didactic method advantageously resorts to the use of a meridian plane of the horizon disc materialized by the scanning which the line of primordial axis 8 performs during its rotation around the line of cardinal axis 9.
  • the didactic method advantageously resorts to the use of the latitude of the horizon plane (for example, of the local horizon plane in astronomy), materialized by the angle that forms the line of primordial axis with the orientation line. North-South of the horizon disk.
  • the didactic method presents an aptitude of the eccentric ring 5 to serve as a track for the orbital displacement of various bodies such as electrons or for example sun, moon, planets in astronomy.
  • the didactic method advantageously resorts to the use of a virtual spherical zone materialized for example using the scanning which the above-mentioned eccentric ring performs during a rotary movement around the primordial axis, thus offering the observer 3 topocentric and motionless on the horizon plane 1, itself motionless, the representation of orbital movements, for example of movements of revolution of planets represented on the eccentric ring 5 allowing for example to represent in astronomy the phenomenon of day, night and seasons.
  • the didactic method advantageously resorts to the use of a • partial concealment of the eccentric ring 5 obtained by the scanning which the horizon disk 1 performs during a rotary movement around the primordial axis 8, allowing for example to represent in astronomy the phenomenon of the day and the night in any place and any season.
  • the didactic method advantageously uses a first transparent sphere called the inner sphere 10 which includes the horizon disc 1 whose diameter is almost equal to that of the sphere, the horizon disc 1 thus included having a cardinal axis 9 of which the two ends 11 are integral with this sphere 10.
  • the virtual primordial axis 8 of the interior sphere is materialized by a first tubular shaft 12 rotating and integral with the eccentric ring 5 at at least one point. by any means allowing unimpeded scanning around the horizon disc (for example one or more arches 13).
  • the didactic method uses a second transparent sphere called the outer sphere 15, which includes the first sphere 10 with a larger diameter allowing the free internal rotation of at least one eccentric ring 5.
  • the first and second aforementioned rotary tubular shaft extend out of the outer sphere 15 with optional dual movement, simultaneous or independent of one another.
  • the outer wall of the outer sphere may be provided, temporarily or permanently, with any required sign or object and be provided with an opening advantageously alignable with the opening of the inner sphere, making it possible to involve any means of adjusting the 'angle of latitude of the horizon disc and to introduce or remove any required sign or object, both vis-à-vis the inner sphere and the eccentric ring (s).
  • the outer sphere can advantageously be replaced by a support ring 23 carrying the bearings of the primordial axis 8.
  • the didactic method according to the invention makes it possible to teach and represent progressively or degressively, statically or dynamically, or even reversibly, a large number of orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry. It makes it possible to make forecasts, verifications and corrections of errors, the orbital phenomena being able to appear by manual or motorized animation, or by stop in static position.
  • the didactic method according to the invention concerns in particular the manufacturers and users of didactic materials and of representation of the astronomical, physical and chemical phenomena as well as the various professionals in connection with the astronomical phenomena, farmers, chronobiologist sailors, astrologers etc. and those related to sunshine, architects, town planners, landscapers, cosmetologists, thalassotherapy, oyster farmers etc.

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Abstract

The apparatus for representing orbital phenomena is comprised of a sphere (20) pivoting about an inclined axis (8) on bearings (38, 60) integral with a support ring (23) mounted adjustable in a slide (26) and locked in the selected position by means of a screw (28), of a local horizon disc (1) pivoting on bearings of the sphere (20), of an ecliptic crown (31) fixed to a ring (21) also pivoting about the globe axis (8), of a drive motoreducer (39) for driving either the ecliptic crown in rotation in the backward direction or the celestial sphere (20) in the direct direction thereby evidencing the referential change and renewing the relationship between apparent motions and real motions. The didactic method implements an observer represented by a figurine (3) placed at the centre of the horizon disc (1) itself traversed by the integral axis (8) at 90° of a cardinal axis allowing to sweep during its rotation a virtual plane with a north-south orientation within the ecliptic crown (31). The invention relates to uses of didactic equipment and to the representation of astronomical, physical and chemical phenomena, the professionals concerned by the astronomical phenomena and the periods of sunshine: farmers, architects and town-planners, astrologers, chronobiologists, cosmetologists, seamen, oyster farmers, landscape-gardeners, thalassotherapeutists etc.

Description

Appareils et méthode didactique pour enseigner et représenter notamment des phénomènes orbitaux et des mouvements divers. L'invention concerne des appareils et une méthode pour enseigner et représenter les phénomènes orbitaux et mouvements divers étudiés en astronimie, en physique et en chimie et notamment pour faire comprendre et expérimenter comment évolue la relation entre mouvements apparents et mouvements réels quand on change de référentiel, en fonction des propriétés de ce référentiel et des mouvements qui 1'aff ctent. Apparatus and didactic method for teaching and representing in particular orbital phenomena and various movements. The invention relates to apparatuses and a method for teaching and representing orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry and in particular for making people understand and experiment how the relationship between apparent movements and real movements evolves when we change the reference frame. , according to the properties of this frame of reference and the movements which affect it.
Il est connu que de nombreuses sphère armilliaires proposent des représentations statiques et dynamiques du seul système solaire non conformes aux données actuelles de l'astromie. Il est connu que certainres sphères armilliaires sont plus conformes à ces données, mais au prix de conventions et abstractions prenant le contrepied des données astronomiques perceptibles que pourrait voir un observateur humain situé quelque part à la surface de la terre (en premier exemple, la terre est réduite à un point virtuel situé au centre de la sphère, l'observateur étant lui-même réduit à une oeil placé en ce centre; en deuxième exemple, le plan d'horizon local d'où l'observateur est censé faire son observation est par convention matérialisé par une couronne plane située sur le pourtour et à l'extérieur de la sphère, ce qui avalise le fait que l'horizon terrestre serait en dehors du globe terrestre et même, au-delà des étoiles) .It is known that many armillary spheres offer static and dynamic representations of the only solar system which do not conform to current astronomical data. It is known that certain armillary spheres are more in conformity with these data, but at the cost of conventions and abstractions taking the opposite of the perceptible astronomical data that a human observer could see located somewhere on the surface of the earth (first example, the earth is reduced to a virtual point located in the center of the sphere, the observer himself being reduced to an eye placed in this center; in the second example, the local horizon plane from which the observer is supposed to make his observation is by convention materialized by a flat crown located on the periphery and outside of the sphere, which endorses the fact that the terrestrial horizon would be outside the terrestrial globe and even, beyond the stars).
Il est connu que des représentations graphiques en deux dimensions présentent les phénomènes astronomiques ou physiques, mais que ces représentations sont statiques, ne permettent ni réglages, ni prévision, ni changement de point de vue ou de référentiel, ni réversibilité, ni progressivité de l'enseignement.It is known that two-dimensional graphical representations present astronomical or physical phenomena, but that these representations are static, allow neither adjustments, nor prediction, nor change of point of view or frame of reference, neither reversibility, nor progressiveness of the education.
Il est connu que les planétariums mettent en oeuvre des moyens optiques permettant des représentations de phénomènes astronomiques. Malheureusement ces équipements sont lourds, volumineux, très onéreux, et ne restituent que ce qui est enregistré.It is known that planetariums use optical means allowing representations of astronomical phenomena. Unfortunately this equipment is heavy, bulky, very expensive, and only return what is recorded.
T D'une part le spectateur assiste de façon passive à un spectacle imposé ne reproduisant que des phénomènes observables en ciel nocturne, en un certain lieu de la terre, à un certain moment, le spectacle du ciel étant engendré d'un horizon précis et donc topocentré, et d'autre par le spectateur n'a pas une vision exocentrée, plus complète, des mouvements et interactions du système solaire pouvant l'amener à une meilleure compréhension de l'astronomie et, à plus forte raison, de la physique et de la chimie non concernées par les planétariums.T On the one hand, the spectator passively attends an imposed spectacle reproducing only phenomena observable in the night sky, in a certain place on earth, at a certain moment, the spectacle of the sky being generated by a precise horizon and therefore topocentric, and on the other hand by the spectator does not have an exocentric, more complete vision, of the movements and interactions of the solar system which can bring it to a better understanding of astronomy and, a fortiori, of physics and of chemistry not concerned by planetariums.
L' appareil et la méthode didactique, objets de l'invention présente les avantages suivants:The apparatus and the didactic method, objects of the invention have the following advantages:
- correction des erreurs et lacunes des méthodes et machines didactiques antérieures,* - correction of errors and shortcomings of previous teaching methods and machines, *
- extension des possibilités d'enseignement, de représentation et de compréhension des phénomènes orbitaux à d'autres disciplines scientifiques que l'astronomie telles que la physique et la chimie;- extension of the teaching, representation and understanding possibilities of orbital phenomena to other scientific disciplines than astronomy such as physics and chemistry;
- effectuer des prévisions et des mesures pour la plupart des phénomènes astronomiques;- carry out forecasts and measurements for most astronomical phenomena;
- passer à volonté de la vision topocentrée des phénomènes célestes depuis l'horizon local à la vision exocentrée de la terre prise globalement et observée par exemple de l'extérieur du plan de l'écliptique;- switch at will from the topocentric vision of celestial phenomena from the local horizon to the exocentric vision of the earth taken globally and observed for example from outside the plane of the ecliptic;
- saisie des mouvements de rotation et de révolution de la terre vue de la terre ou d'un point quelconque de l'espace en système statique ou dynamique, avec animation réversible donnant accès aux prévisions, comparaisons, vérifications, mesures, à l'erreur et par voie de conséquence, à un apprentissage personnalisé de phénomènes considérés à ce jour comme très rébarbatifs;- capture of rotation and revolution movements of the earth seen from the earth or from any point in space in a static or dynamic system, with reversible animation giving access to forecasts, comparisons, checks, measurements, errors and consequently, to a personalized learning of phenomena considered to date as very off-putting;
- reconsidération de la relation entre mouvements apparents et mouvements réels permettant de ne plus isoler l'astronomie vécue de l'astronomie abstraite enseignée.- reconsideration of the relationship between apparent movements and real movements, making it possible to no longer isolate lived astronomy from the abstract astronomy taught.
- visualiser concrètement le globe terrestre sous le plan d'horizon local; - mesurer la hauteur méridienne d'un astre en tous point de la terre;- concretely visualize the terrestrial globe under the local horizon plan; - measure the meridian height of a star at any point on the earth;
- mesurer l'heure solaire locale en tous points de la terre;- measure the local solar time at all points of the earth;
- mesurer la longitude en tous points de la terre;- measure longitude at all points of the earth;
- mesurer le temps sidéral local;- measure local sidereal time;
- définir le lieu de lever et de coucher du soleil en tout point de la terre,- define the place of sunrise and sunset at any point on the earth,
- mesurer l'angle de latitude locale;- measure the local latitude angle;
- matérialiser concrètement la lumière solaire, son angle d'incidence sur le plan d'horizon local, et l'ombre générée;- concretely materialize the sunlight, its angle of incidence on the local horizon, and the shade generated;
- matérialiser concrètement la course verticale apparente du soleil sur le plan de 1 'écliptique;- concretely materialize the apparent vertical course of the sun on the plane of the ecliptic;
- visualiser l'équation du temps;- visualize the equation of time;
- changement d'hémisphère par inversion de la position des pôles;- change of hemisphere by reversing the position of the poles;
L'invention est décrite en détail, dans le texte qui suit, en référence aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels on a montré:The invention is described in detail in the following text, with reference to the accompanying drawings given by way of non-limiting examples, in which it has been shown:
- fig.l un schéma de disque d'horizon;- fig.l a horizon disc diagram;
- fig.2 un anneau circulaire traversé par un axe primordial;- fig.2 a circular ring crossed by a primordial axis;
- fig.3 le disque d'horizon de la fig.l environné par l'excentrique de la fig.2;- fig.3 the horizon disc of fig.l surrounded by the eccentric of fig.2;
- fig.4,5 et 6, des schémas illustrant une version simplifiée de l'appareil;- figs 4,5 and 6, diagrams illustrating a simplified version of the device;
- fig.7 un appareil selon l'invention, dont la rotation de l'anneau écliptique est motorisé;- Fig.7 a device according to the invention, the rotation of the ecliptic ring is motorized;
- fig.8 et 9 le détail du disque d'horizon de l'appareil;- fig.8 and 9 the detail of the horizon disc of the device;
- fig.10 les cercles du quadrillage horaire de la sphère de 1 ' appareil;- fig.10 the circles of the hourly grid of the sphere of one device;
- .fig.ll la graduation de deux des cercles de début de saison;- .fig.ll the graduation of two of the circles at the start of the season;
- fig.12 la graduation des longitudes EST et OUEST;- fig.12 the graduation of the longitudes EAST and WEST;
- fig.13 la graduation indiquant la latitude sur le méridien local;- fig.13 the graduation indicating the latitude on the local meridian;
- fig.14 la graduation de l'anneau écliptique;- fig.14 the graduation of the ecliptic ring;
- fig.15 le détail de l'équation du temps représentée sur la sphère céleste de l'appareil; - fig.16,17,18 et 19 l'arceau à position réglable des mouvements de la lune et les détails de réalisation;- fig.15 the detail of the equation of time represented on the celestial sphere of the apparatus; - fig.16,17,18 and 19 the hoop with adjustable position of the movements of the moon and the details of realization;
- fig.20,21,22 le détail des moyens de mesure de la durée variable du crépuscule;- fig.20,21,22 the detail of the means of measuring the variable duration of twilight;
- fig.23 et 24 le moyen de matérialisation de la course verticale du soleil sur le méridien local, par rapport à l'anneau écliptique;- Figs. 23 and 24 the means of materialization of the vertical course of the sun on the local meridian, relative to the ecliptic ring;
- fig.25 une source lumineuse mobile sur l'anneau écliptique;- fig.25 a mobile light source on the ecliptic ring;
- fig.26 et 27 le moyen de changement de référentiel topocentré/exocentré et la position de l'axe primordial de la terre pendant sa rotation autour du soleil et l'inverse.- Figs. 26 and 27 the means of changing the topocentric / exocentric reference frame and the position of the primordial axis of the earth during its rotation around the sun and vice versa.
La fig.l représente un disque d'horizon dont les deux diamètres orientés Nord-Sud et Est-Ouest déterminent une intersection nommée ici centre primordial, centre occupé par une figure humanoïde en position, debout et apte à pivoter en ce centre de 0° à 360°, la périphérie du disque correspondant à la ligne d'horizon en astronomie. La fig.2 représente un anneau circulaire dit excentrique, traversé sous un angle caractéristique par un axe primordial PP' .Fig. 1 represents a horizon disk whose two diameters oriented North-South and East-West determine an intersection here called primordial center, center occupied by a humanoid figure in position, standing and able to pivot in this center by 0 ° 360 °, the periphery of the disc corresponding to the horizon line in astronomy. Fig.2 shows a circular ring called eccentric, crossed at a characteristic angle by a primordial axis PP '.
La fig.3 représente le disque d'horizon de la fig.l environné par l'excentrique de la fig.2, le bord extérieur du disque étant, vis-à-vis du bord intérieur de l'excentrique. L'axe primordial à 90° avec l'axe cardinal inclus dans le plan du disque d'horizon à un angle caractéristique avec le disque d'horizon, pivote autour de l'axe primordial débordant du disque aux deux extrémités et balaie ainsi un plan orienté Nord-Sud.Fig.3 shows the horizon disc of Fig.l surrounded by the eccentric of Fig.2, the outer edge of the disc being, vis-à-vis the inner edge of the eccentric. The primordial axis at 90 ° with the cardinal axis included in the plane of the horizon disc at a characteristic angle with the horizon disc, pivots around the primordial axis projecting from the disc at both ends and thus sweeps a plane oriented North-South.
La fig.4 représente l'axe primordial virtuel matérialisé par un premier arbre tubulaire rotatif et solidaire de l'anneau excentrique en un point par un arceau permettant le balayage sans entrave autour du disque d'horizon.Fig.4 shows the primordial virtual axis materialized by a first rotary tubular shaft and secured to the eccentric ring at a point by a hoop allowing unhindered scanning around the horizon disc.
La fig.5 représente une première sphère transparente dite sphère intérieure englobant le disque d'horizon de la fig.l, le disque ayant un axe cardinal dont les deux extrémités sont solidaires de cette sphère. La fig.6 représente une deuxième sphère transparente dite sphère extérieure englobant le plan d'horizon, la sphère intérieure et l'arceau de l'excentrique. Un deuxième arbre tubulaire rotatif et solidaire de l'axe cardinal inclus dans le disque d'horizon à i'Gune ligne d'axe coïncidant avec l'axe primordial permettant la rotation du disque d'horizon sur lui-même. Les deux arbres permettent donc d'animer, de façon réversible ou non et à volonté, séparément ou ensemble, l'excentrique et le plan d'horizon. L'ouverture d'accès à l'excentrique et à l'ouverture de la sphère intérieure n'est pas apparente (elle permet, après alignement des deux ouvertures, de faire le réglage de l'angle de latitude du disque d'horizon et d'introduire ou retirer tout signe ou objet requis) .Fig.5 shows a first transparent sphere called the inner sphere encompassing the horizon disc of fig.l, the disc having a cardinal axis whose two ends are integral with this sphere. Fig.6 shows a second transparent sphere called the outer sphere including the horizon plane, the inner sphere and the arch of the eccentric. A second rotary tubular shaft and integral with the cardinal axis included in the horizon disc at i'Gune line of axis coinciding with the primordial axis allowing the rotation of the horizon disc on itself. The two trees therefore make it possible to animate, reversibly or not and at will, separately or together, the eccentric and the horizon plane. The access opening to the eccentric and to the opening of the interior sphere is not apparent (it allows, after alignment of the two openings, to adjust the latitude angle of the horizon disc and introduce or remove any required sign or object).
La fig.7 montre un exemple d'appareil selon l'invention dont les divers mouvements relatifs qu'il permet d'effectuer illustre la méthode didactique qui est développée plus loin. Il comporte:Fig.7 shows an example of an apparatus according to the invention, the various relative movements of which it makes it possible to illustrate the didactic method which is developed below. It comprises:
- une sphère céleste locale universelle 20 réalisée en deux parties 21,22, en matière plastique transparente, représentant respectivement l'hémisphère nord 21 et le sud 22;- A universal local celestial sphere 20 produced in two parts 21, 22, made of transparent plastic, representing respectively the northern hemisphere 21 and the south 22;
- un anneau support extérieur 23, de section cylindrique, sur lequel sont soudés un pivot supérieur 24 et un pivot inférieur 25 de 1 ' axe primordial 8 de rotation de la sphère 20; L'anneau 23 est placé coulissant dans une glissière 26 solidaire d'un pied 27, immobilisé au moyen"d'une vis moleté 28 dans la position choisie pour une observation spécifique, hémisphère nord ou sud du fait que l'anneau 23 permet d'inverser la position des pôles;- An outer support ring 23, of cylindrical section, on which are welded an upper pivot 24 and a lower pivot 25 of one primordial axis 8 of rotation of the sphere 20; The ring 23 is placed sliding in a slide 26 secured to a foot 27, immobilized by means of "a knurled screw 28 in the position chosen for a specific observation, northern or southern hemisphere because the ring 23 allows 'reverse the position of the poles;
- un second anneau 30, de section cylindrique, fait fonction de support d'un anneau plat écliptique 31 réalisé en deux demi-parties pour faciliter le montage et dont le détail est montré fig.17. Cet anneau comporte un palier supérieur 32 et un palier inférieur 33 solidaire d'une poulie 34 permettant son pivotement autour de l'axe 8; il tourne à sa partie inférieure sur un arbre 35 engagé, à sa partie supérieure, dans un palier 36 fixé sur la sphère 20 suivant l'axe 8, sa partie- inférieure 37 pivote dans un palier 38 soudé sur l'anneau 23- A second ring 30, of cylindrical section, acts as a support for an ecliptic flat ring 31 made in two half-parts to facilitate assembly and the details of which are shown in fig.17. This ring includes an upper bearing 32 and a lower bearing 33 secured to a pulley 34 allowing it to pivot about the axis 8; it turns at its lower part on an engaged shaft 35, at its upper part, in a bearing 36 fixed on the sphere 20 along the axis 8, its lower part 37 pivots in a bearing 38 welded to the ring 23
- un motoréducteur 39, sur l'arbre de sortie duquel est montée une poulie 40, entraîne la poulie 34 en rotation au moyen d'une courroie 41 engagée dans la gorge correspondante de la poulie 34. Ledit moto-réducteur est fixé sur un support 42 soudé sur l'anneau support 23; Le motoréducteur 39 permet l'entraînement en rotation, soit de l' écliptique en sens rétrograde, soit de la sphère céleste 20 en sens direct en croisant la courroie 41 sur les poulies ou en inversant le sens de rotation du motoréducteur en coopération, soit avec une vis de blocage 43 vissée dans le palier 33 pour entraîner 1' écliptique en rotation, soit avec une vis 44 vissée dans le palier 36 de la sphère 20 pour entraîner celle-ci en rotation. l'immobilisation de la sphère pendant la rotation motorisée ou non de l'anneau écliptique, ou inversement, en desserrant ces vis, permet de faire tourner la sphère 20 cependant que l'anneau écliptique est immobile, ce qui met en évidence la différence entre le mouvement réel et le mouvement apparent journalier et annuel du soleil. Ainsi, pour l'observateur topo-centré, placé au centre primordial du disque d'horizon local, on rend mobile la couronne écliptique 31, et pour l'observateur exocentré on immobilise la couronne écliptique et en desserrant les vis 63,64 on rend mobile la petite boule 50 (fig.8,9) représentant le globe terrestre en faisant tourner la sphère. Cette inversion sera encore mieux comprise avec l'appareil complémentaire montré sur les fig.26 et 27.- A geared motor 39, on the output shaft of which is mounted a pulley 40, drives the pulley 34 in rotation by means of a belt 41 engaged in the corresponding groove of the pulley 34. Said gear motor is fixed on a support 42 welded to the support ring 23; The geared motor 39 allows the rotation to be driven, either from the ecliptic in a retrograde direction, or from the celestial sphere 20 in the direct direction by crossing the belt 41 on the pulleys or by reversing the direction of rotation of the geared motor in cooperation, or with a locking screw 43 screwed into the bearing 33 to drive the ecliptic in rotation, or with a screw 44 screwed into the bearing 36 of the sphere 20 to drive the latter in rotation. immobilization of the sphere during the motorized rotation or not of the ecliptic ring, or vice versa, by loosening these screws, makes it possible to rotate the sphere 20 however that the ecliptic ring is stationary, which highlights the difference between the real movement and the apparent daily and annual movement of the sun. Thus, for the topo-centered observer, placed at the primordial center of the local horizon disc, the ecliptic crown 31 is made mobile, and for the exocentric observer one immobilizes the ecliptic crown and by loosening the screws 63,64 one returns moving the small ball 50 (fig. 8,9) representing the terrestrial globe by rotating the sphere. This inversion will be even better understood with the additional device shown in Figs. 26 and 27.
- un disque d'horizon 1 monté sur des pivots 45,46 engagés chacun dans un palier correspondant de la sphère 20 dont l'axe XX' de rotation est matérialisé en axe Est-Ouest (fig.8 et 9); l'extrémité des pivots est filetée et reçoit chacune un bouton écrou 47,48 de manoeuvre du disque à l'intérieur de la sphère 20; un ruban 49 en matière plastique transparence semi-rigide est fixé en arceau contre les bords Nord/Sud du disque 1 au droit du méridien local tracé sur la sphère, ce ruban 49 est gradué en latitude;- a horizon disk 1 mounted on pivots 45,46 each engaged in a corresponding bearing of the sphere 20 whose axis XX 'of rotation is materialized in the East-West axis (fig.8 and 9); the end of the pivots is threaded and each receives a nut button 47, 48 for operating the disc inside the sphere 20; a ribbon 49 of semi-rigid transparent plastic material is fixed in a hoop against the North / South edges of the disc 1 in line with the local meridian traced on the sphere, this ribbon 49 is graduated in latitude;
- une petite sphère 50 figurant la terre est fixée sous le disque d'horizon local 1, au centre primordial; le disque d'horizon local est tangent à cette sphère terrestre en un point dont la latitude est ainsi repérable visuellement grâce à l'axe pôle Nord-pôle Sud matérialisé ici par l'axe primordial;- A small sphere 50 representing the earth is fixed under the local horizon disk 1, at the primordial center; the local horizon disk is tangent to this terrestrial sphere at a point whose latitude is thus visually identifiable thanks to the North Pole-South Pole axis materialized here by the primordial axis;
- un index 55 de sélection de latitude, fixé à la base d'un tube 56 est engagé dans le palier supérieur 57 de la sphère 20 et dans le palier supérieur 32 de l'anneau 30, l'index 55 est orienté au moyen d'une petite poignée 58 dont l'extrémité est vissée dans un taraudage du tube 56 en appui contre le dessus du palier 57. Un axe creux 59, faisant fonction de pivot, est engagé dans un palier 60 soudé du côté interne de l'anneau support 23, ledit anneau 23 est ouvert pour laisser le passage du pivot 59. Cet agencement simplifie le montage de l'ensemble sphère/anneau d' écliptique. Le. pivot 59 est immobilisé sur le palier 60 au moyen d'une vis 61, une seconde vis 61 immobilise la sphère 20 en coopération avec la poignée 58 blocant le pivot 59 sur le tube 58. On a disposé un ressort 62 dans le fond du tube 59 pour pour permettre l'extraction du pivot si l'on veut démonter la sphère.a latitude selection index 55 fixed to the base of a tube 56 is engaged in the upper bearing 57 of the sphere 20 and in the upper bearing 32 of the ring 30, the index 55 is oriented by means of 'A small handle 58, the end of which is screwed into a thread of the tube 56 bearing against the top of the bearing 57. A hollow pin 59, acting as a pivot, is engaged in a bearing 60 welded on the internal side of the ring support 23, said ring 23 is open to allow passage of the pivot 59. This arrangement simplifies the assembly of the sphere / ring assembly. The. pivot 59 is immobilized on the bearing 60 by means of a screw 61, a second screw 61 immobilizes the sphere 20 in cooperation with the handle 58 blocking the pivot 59 on the tube 58. A spring 62 has been placed in the bottom of the tube 59 to allow the extraction of the pivot if we want to disassemble the sphere.
- une tige rectiligne 66, traversant le corps tubulaire 56 de l'index et s ' avançant jusqu'au centre primordial. Cette tige matérialise, pour l'observateur local, l'axe du monde, la direction de l'étoile polaire et l'angle de latitude du lieu formé entre ladite tige et la direction Sud/Nord tracée sur le disque 1 d'horizon local.- A straight rod 66, passing through the tubular body 56 of the index finger and advancing to the primordial center. This rod materializes, for the local observer, the axis of the world, the direction of the pole star and the angle of latitude of the place formed between said rod and the direction South / North traced on the disc 1 of local horizon .
La fig.lO montre un moyen de mesure de l'heure solaire locale matérialisé par trois cercles parallèles tracés sur la sphère 20, appelés ici cercles de début de saison, gradués en 24 parties égales (fig.ll) indiquant les heures à partir du méridien local: un cercle, par exemple jaune 71 disposé perpendiculairement à l'axe primordial à 1 ' équateur de la sphère, représentant l' équateur céleste local ainsi que la trajectoire du soleil aux équinoxes . Ce cercle est gradué en 24 heures; - de part et d'autre de ce premier cercle, à 23°30 et parallèlement à lui, on a tracé un cercle rouge 72 représentant la trajectoire du soleil au solstice d'été pour l'hémisphère nord et un cercle bleu 73 représentantla trajectoire du soleil au solstice d'hiver pour l'hémisphère nord. Sur ces trois cercles les heures sont réunies entre elles par 24 portions 74 de cercles horaires perpendiculaires aux trois premiers cercles, jaune, bleu et rouge. Le quadrillage horaire ainsi formé permet la lecture de l'heure solaire locale quelle que soit la latitude, le jour et le mois d'observation du fait que la trajectoire du soleil coupe toujours ce quadrillage. Elle permet notamment de prévoir l'heure des lever et coucher du soleil, de la lune et de toutes les planètes du système solaire, quel que soit le moment présent, passé ou futur. Elle permet de trouver immédiatement la durée du jour et de la nuit en n'importe quel endroit de la terre et à n'importe quel moment. Elle permet aussi de définir en quels lieux de la terre et à quelles dates il fera jour pendant 24 heures consécutives et plus.Fig.lO shows a means of measuring the local solar time materialized by three parallel circles drawn on the sphere 20, here called circles of the start of the season, graduated in 24 equal parts (fig.ll) indicating the hours from local meridian: a circle, for example yellow 71 arranged perpendicular to the primordial axis at the equator of the sphere, representing the local celestial equator as well as the trajectory of the sun at the equinoxes. This circle is graduated in 24 hours; - on either side of this first circle, at 23 ° 30 and parallel to it, we drew a red circle 72 representing the trajectory of the sun at the summer solstice for the northern hemisphere and a blue circle 73 representing the trajectory from the sun to the winter solstice for the northern hemisphere. On these three circles the hours are joined together by 24 portions 74 of hourly circles perpendicular to the first three circles, yellow, blue and red. The hourly grid thus formed allows the reading of the local solar time whatever the latitude, the day and the month of observation because the path of the sun always cuts this grid. It allows in particular to predict the time of sunrise and sunset, the moon and all the planets of the solar system, regardless of the present, past or future. It allows you to immediately find the duration of the day and the night in any place of the earth and at any time. It also makes it possible to define in which places of the earth and on what dates it will be daylight for 24 consecutive hours and more.
On a tracé sur la sphère 1'équation du temps sous la forme d'une courbe analogue au signe de l'infini, entre les cercles 72 et 73 des deux solstices à cheval sur le méridien d'horizon local. Cette courbe permet de voir concrètement la différence entre le midi solaire moyen et le midi solaire vrai, c'est-à-dire de prévoir à quels moments le soleil est en avance ou en retard lors de son passage au méridien d'horizon local, par rapport au midi moyen légal. La fig.ll montre le moyen de mesure et de représentation du temps sidéral local. Celui-ci est caractérisé par des graduations en 24 heures de 1'équateur céleste (cercle jaune) avec une couleur différente de celle utilisée précédemment pour la lecture de l'heure solaire. Cette mesure se fait par coïncidence de cette graduation avec un index GAMMA tracé au zéro degré de la couronne écliptique. La fig.12 montre un moyen permettant de choisir la longitude du lieu d'observation. Sur la sphère 20, on a tracé des graduations 75 autour du pôle nord, 180° degrés EST et 180° degrés OUEST. L'index 55 (fig.l) , disposé contre la paroi interne de la sphère 20 solidaire de son tube 56 de manoeuvre, disposé sur l'axe primordial, est agencé pour être immobilisé au moyen d'une vis 65 soit sur le méridien local, soit sur celui de greenwich. Ce dispositif permet de mesurer le décalage horaire entre deux lieux terrestres choisis à volonté.The equation of time has been plotted on the sphere in the form of a curve analogous to the sign of infinity, between the circles 72 and 73 of the two solstices straddling the local horizon meridian. This curve makes it possible to see concretely the difference between the average solar noon and the true solar noon, that is to say to predict when the sun is early or late when it passes through the local horizon meridian, compared to the legal average noon. Fig. 11 shows the means of measuring and representing local sidereal time. This is characterized by 24-hour graduations of the celestial equator (yellow circle) with a different color from that previously used for reading solar time. This measurement is made by coincidence of this graduation with a GAMMA index drawn at zero degrees of the ecliptic crown. Fig. 12 shows a way of choosing the longitude of the place of observation. On sphere 20, 75 graduations have been drawn around the north pole, 180 ° degrees EAST and 180 ° degrees WEST. The index 55 (fig.l), disposed against the internal wall of the sphere 20 secured to its operating tube 56, arranged on the primordial axis, is arranged to be immobilized by means of a screw 65 either on the meridian local, that of Greenwich. This device measures the time difference between two land locations chosen at will.
La fig.13 montre les graduations indiquant la latitude sur le méridien local, identifiée en latitude nord et latitude sud. La fig. 14 montre la couronne écliptique 31 en vue de dessus graduée en douze divisions égale de 0 à 360° et portant des dates caractéristiques de position du soleil ainsi que le point GAMMA ou point vernal, conjoint au 0°.Fig. 13 shows the graduations indicating the latitude on the local meridian, identified in north latitude and south latitude. Fig. 14 shows the ecliptic crown 31 in top view graduated in twelve equal divisions from 0 to 360 ° and bearing characteristic dates of position of the sun as well as the point GAMMA or vernal point, joined to 0 °.
La fig. 15 montre le détail de la courbe définissant l'équation du temps dont la position sur la sphère 20 est représentée sur la fig.10. L'équation du temps varie peu d'un jour à l'autre. Elle s'annule quatre fois par an le 15 avril, le 14 juin, le 1 er septembre et le 25 décembre. Les. plus grands écarts entre midi moyen et midi vrai s'observent le 11 février et le 3 novembre ou ils sont respectivement de + 14mn 23' et de - 16mn 22 ' .Fig. 15 shows the detail of the curve defining the equation of time whose position on the sphere 20 is shown in fig.10. The equation of time varies little from day to day. It is canceled four times a year on April 15, June 14, September 1 and December 25. The. greatest differences between midday and true noon are observed on February 11 and November 3 where they are respectively + 14mn 23 'and - 16mn 22'.
Les fig. 16,17,18 et 19 montrent un anneau 80 rendant compte exactement des mouvements de la lune. Il est réalisé au moyen d'un tube coupé en deux parties égales 81, 82 soudées chacune en leur milieu sur une petite glissière 83 en forme de U engagée sur le bord interne de la couronne écliptique 31, selon un angle 84 d'environ 5°. Les deux demi-parties de l'anneau tubulaire 80 sont assujetties ensemble au moyen de deux petits ergots 85, par exemple en matière plastique, engagés dans les extrémités en regard (fig.19) . L'anneau 80 coupe la couronne écliptique en deux points 86,87 qui matérialisent les noeuds de la lune et dont on peut faire varier la position selon leur rythme propre. Ce dispositif permet de suivre avec précision 1'évolution de la lune dans le ciel et de prévoir et visualiser le mécanisme des éclipses. Ces informations sont importantes notamment en agriculture bio-dynamique et pour la définition des marées (la marée est théoriquement haute quand la lune passe au méridien du lieu. Les périodes de grandes marées ont lieu lorsque la lune et le soleil sont soit en conjontion, soit en opposition, c'est-à-dire à 180°; les périodes de morte-eau se produisant quand la lune et le soleil sont en quadrature, c'est-à-dire à 90° l'un de l'autre).Figs. 16, 17, 18 and 19 show a ring 80 giving an exact account of the movements of the moon. It is produced by means of a tube cut into two equal parts 81, 82 each welded in the middle on a small U-shaped slide 83 engaged on the internal edge of the ecliptic ring 31, at an angle 84 of approximately 5 °. The two half-parts of the tubular ring 80 are secured together by means of two small pins 85, for example made of plastic, engaged in the facing ends (fig. 19). The ring 80 cuts the ecliptic crown in two points 86,87 which materialize the knots of the moon and whose position can be varied according to their own rhythm. This device makes it possible to precisely follow the evolution of the moon in the sky and to predict and visualize the mechanism of eclipses. This information is important in particular in biodynamic agriculture and for the definition of the tides (the tide is theoretically high when the moon passes at the meridian of the place. The periods of high tides take place when the moon and the sun are either in conjunction or in opposition, that is to say at 180 °; the dead-water periods occurring when the moon and the sun are in quadrature, that is to say at 90 ° from each other) .
La fig.17 montre en outre un exemple de montage des deux parties de la couronne écliptique sur l'anneau support 23, au moyen d'un fourreau 86 comportant un alésage 87 dont le diamètre tient compte de la courbure de l'anneau sur lequel il est engagé avant soudure des paliers, une tête large d'appui sur le dessus de la couronne 31 et une portée filetée 88 engagée dans deux demi-trous des deux parties de la couronne, l'assemblage s 'effectuant au moyen d'une rondelle 89 et d'un écrou 90.Fig.17 further shows an example of mounting the two parts of the ecliptic ring on the support ring 23, by means of a sheath 86 having a bore 87 whose diameter takes account of the curvature of the ring on which it is engaged before welding of the bearings, a wide head bearing on the top of the crown 31 and a threaded seat 88 engaged in two half-holes of the two parts of the crown, the assembly being effected by means of a washer 89 and nut 90.
La fig. 20 montre un moyen pour définir, en tout lieu du globe terrestre, l'endroit des "lever et coucher" du soleil et de tous les astres du système solaire. A cet effet, on a tracé des graduations 92 en degrés sur le pourtour du disque d'horizon local 1. La mesure s'effectue en degré d'azimut nord ou sud.Fig. 20 shows a means for defining, in any place of the terrestrial globe, the place of "rising and setting" of the sun and of all the stars of the solar system. For this purpose, graduations 92 have been drawn in degrees around the periphery of the local horizon disc 1. The measurement is made in degrees of north or south azimuth.
Les fig.20,21 et 22 montrent un moyen de représentation de la durée du crépuscule en tout lieu de la terre et à tout moment caractérisé en ce que le disque d'horizon 1 est pourvu d'une épaisseur sur laquelle on a tracé plusieurs cercles parallèles aux faces du disque nommés ici cercles crépusculaires. L'intersection du cercle d'horizon avec le quadrillage horaire donne le début du crépuscule; l'intersection d'un cercle crépusculaire choisi donne la fin du type de crépuscule correspondant: civil, astronomique, nautique. On a représenté en trait épais la trajectoire du soleil à titre d'exemple: la trajectoire 95 du soleil à 1 ' équateur est verticale, le passage du jour à la nuit y est donc très court, de l'ordre de 15' ; Dans l'exemple 96, la trajectoire du soleil est inclinée à 60°, la durée 97 du crépuscule est relativement importante; au fur et à mesure que sa trajectoire s'incline, 98, la durée 99 s'allonge. Cet agencement permet de bien visualiser et comprendre cette notion difficile à percevoir dans l'abstrait.Figs. 20, 21 and 22 show a means of representing the duration of twilight at any place on the earth and at any time, characterized in that the horizon disc 1 is provided with a thickness over which several lines have been traced. circles parallel to the faces of the disc, here called twilight circles. The intersection of the horizon circle with the hourly grid gives the start of twilight; the intersection of a chosen twilight circle gives the end of the corresponding type of twilight: civil, astronomical, nautical. The path of the sun is shown in thick lines by way of example: the path 95 from the sun to the equator is vertical, the passage from day to night is therefore very short, of the order of 15 '; In Example 96, the path of the sun is tilted at 60 °, the duration 97 of twilight is relatively long; as its trajectory tilts, 98, the duration 99 lengthens. This arrangement makes it possible to visualize and understand this notion, which is difficult to perceive in the abstract.
La fig.23 montre un moyen de matérialisation du mouvement de montée et de descente du soleil dans le plan méridien, chaque jour à midi au cours d'une année entière. Ce moyen consiste en une petite boule 102 coulissant sur l'anneau support 23 de l'axe primordial de la sphère 20 disposé concentrique ent et extérieurement au méridien d'horizon local, et roulant sur la couronne écliptique 31. Ce mouvement permet, en un seul tour de la couronne écliptique, de visualiser le mouvement de montée et de descente du soleil figuré par la boule 102 entre les deux solstices (cercles 73,73 fig.10) et de situer avec précision le moment et le point de rebroussement du soleil dans sa course annnuelle. La petite boule 102 est réalisée préférablement en matière plastique en deux parties 103,104 (fig.24) tenues ensemble par deux pions 105. enmanchés à force dans l'une des deux parties et serrant sur la seconde pour faciliter leur mise en place.Fig. 23 shows a way of materializing the rising and falling movement of the sun in the meridian plane, every day at noon during a whole year. This means consists of a small ball 102 sliding on the support ring 23 of the primordial axis of the sphere 20 arranged concentrically and externally to the local horizon meridian, and rolling on the ecliptic crown 31. This movement allows, in a single turn of the ecliptic crown, to visualize the movement of rising and falling of the sun represented by the ball 102 between the two solstices (circles 73,73 fig.10) and to locate with precision the moment and the point of cusp of the sun in its annual race. The small ball 102 is preferably made of plastic in two parts 103,104 (fig.24) held together by two pins 105. force fitted into one of the two parts and tightening on the second to facilitate their implementation.
La fig.25 montre un moyen pour rendre sensible la notion de jour, de nuit et de saisons. Ce moyen consiste à disposer, sur le bord interne de la couronne écliptique 31, une source de lumière ponctuelle 110 figurant le soleil. Elle est réalisée au moyen d'une petite ampoule électrique alimentée par une petite pile électrique adéquate interchangeable disposée dans un boîtier 111 en matière plastique. Ce boîtier comporte une glissière 112 engagée avec un léger serrage sur le bord interne de la couronne de écliptique 31, ladite glissière permettant de déplacer le pseudo soleil sur toute la longueur de ladite couronne. Lorsque cette source de lumière est au-dessus du disque d'horizon 1, et l'éclairé, c'est "LE JOUR"; lorsque cette source est occultée par le disque d'horizon, c'est "LA NUIT"; sa présence au-dessus du disque d'horizon est plus ou moins longue, sa hauteur est plus ou moins grande ce qui illustre concrètement la notion de saison.Fig. 25 shows a way to make sensitive the concept of day, night and seasons. This means consists in placing, on the internal edge of the ecliptic crown 31, a point light source 110 representing the sun. It is carried out by means of a small electric bulb powered by a small suitable interchangeable electric cell placed in a plastic housing 111. This housing comprises a slide 112 engaged with a slight tightening on the internal edge of the ecliptic ring 31, said slide making it possible to move the pseudo sun over the entire length of said ring. When this light source is above the horizon disk 1, and the lit one, it is "THE DAY"; when this source is obscured by the horizon disk, it is "LA NUIT"; its presence above the horizon disk is more or less long, its height is more or less large which concretely illustrates the concept of season.
Cette source de lumière reproduit fidèlement les ombres générées par le soleil et leur évolution au cours de la journée et au cours de l'année. Elle permet de lire l'heure solaire locale sur un cadran solaire placé au centre primordial de l'appareil, grâce à l'ombre produite par cette source. De plus, la comparaison entre l'ombre réelle produite par le soleil à l'instant t et celle produite par la source lumineuse de l'appareil, permet de déduire le jour et l'heure, ou encore la latitude du lieu d'observation. Les fig.26 et 27 montrent un moyen de représentation simultanée soit des mouvements réels (vus en exocentré) , c'est-à-dire la rotation de la terre autour de son axe en 24 heures et la révolution de la terre autour du soleil en un an, soit des mouvements apparents (vus en topocentré) c'est- à-dire la course du soleil autour de la terre en 24 heures et la course du soleil sur l'écliptique en un an. Il comporte une plaque support 115 sur laquelle on a monté deux axes épaulés 116,117 figurant l'un YY' la position de la terre et l'autre ZZ' la position du soleil; chacun de ces axes comporte, une portée filetée 118 sur laquelle sont vissées à fond de filet les poignées 119,120 laissant subsister un léger jeu entre la plaque 115 et la poignée 119,120, permettant leur rotation. Les axes 116,117 comportent chacun une portée 122 sur laquelle est engagée une poulie à gorge ronde 123,124 immobilisée en rotation par une vis 125 munie d'une grosse tête dans laquelle une gorge fraisée sert de guide à un demi anneau 126 sur lequel est soudé un second anneau 127 figurant l'écliptique; sur la base du demi anneau 126 est soudé un axe 128 muni d'une portée engagée dans un trou percé dans la poulie 123 incliné suivant l'axe primordial 8, ledit axe est percé d'un trou faisant fonction de palier à un axe soudé sous un anneau 130 supportant un anneau équatorial 131 perpendiculaire à l'axe primordial 8 sur deux articulation duquel pivote un disque d'horizon local 132. Les poulies 123,124 sont entrainées en synchronisme par une courroie 134. La poulie 124 est rendue solidaire de l'axe 117 par une vis 136 dont la tête 137 se prolonge par une tige 138 dont l'extrémité libre reçoit une petite boule 139 figurant le soleil, collée sur une portée épaulée 140. Les axes YY' et ZZ' sont distants de telle sorte que la petite boule 139 figurant le soleil se déplace à proximité de l'anneau écliptique 127. La plaque 115 se prolonge de chaque côté au- delà des poulies, par des poignées 142,143. Lorsque l'on tient la poignée verticale 119 et que l'on pousse sur la poignée 143, on observe le mouvement apparent du soleil tournant autour de la terre. Lorsque l'on tient la poignée verticale 120 et que l'on pousse la poignée 142, on observe le mouvement réel de la terre autour du soleil. Ce moyen de représentation permet, quand on change de référentiel (topo ou exocentré) , de comprendre comment mouvements apparents et mouvements réels s'inversent.This light source faithfully reproduces the shadows generated by the sun and their evolution during the day and during the year. It makes it possible to read the local solar time on a sundial placed at the primordial center of the device, thanks to the shade produced by this source. In addition, the comparison between the real shadow produced by the sun at time t and that produced by the light source of the device, makes it possible to deduce the day and time, or even the latitude of the place of observation . Figs. 26 and 27 show a means of simultaneous representation of real movements (seen in exocentric), i.e. the rotation of the earth around its axis in 24 hours and the revolution of the earth around the sun in one year, either apparent movements (seen in topocentricity), that is to say the course of the sun around the earth in 24 hours and the course of the sun on the ecliptic in one year. It comprises a support plate 115 on which two shouldered axes 116, 117 have been mounted, one representing YY 'the position of the earth and the other ZZ' the position of the sun; each of these axes comprises, a threaded seat 118 on which the handles 119,120 are screwed to the bottom of the thread leaving a slight clearance between the plate 115 and the handle 119,120, allowing their rotation. The axes 116,117 each have a bearing 122 on which is engaged a pulley with a round groove 123,124 immobilized in rotation by a screw 125 provided with a large head in which a milled groove serves as a guide for a half ring 126 on which is welded a second ring 127 representing the ecliptic; on the base of the half ring 126 is welded an axis 128 provided with a bearing engaged in a hole drilled in the pulley 123 inclined along the primordial axis 8, said axis is pierced with a hole acting as a bearing to a welded axis under a ring 130 supporting an equatorial ring 131 perpendicular to the primordial axis 8 on two articulation of which pivots a disc of local horizon 132. The pulleys 123,124 are driven in synchronism by a belt 134. The pulley 124 is made integral with the axis 117 by a screw 136 whose head 137 is extended by a rod 138 whose free end receives a small ball 139 representing the sun , glued on a shoulder 140. The axes YY 'and ZZ' are distant so that the small ball 139 representing the sun moves near the ecliptic ring 127. The plate 115 extends on each side beyond pulleys, by handles 142,143. When we hold the vertical handle 119 and push on the handle 143, we observe the apparent movement of the sun revolving around the earth. When we hold the vertical handle 120 and push the handle 142, we observe the real movement of the earth around the sun. This means of representation makes it possible, when we change the frame of reference (topo or exocentric), to understand how apparent movements and real movements are reversed.
Ce moyen met également en évidence le fait que l'axe 8 de la terre reste parallèle à lui-même au cours de la révolution de la terre autour du soleil, ce qui est un phénomène très abstrait hors de toute représentation dynamique. Comme il a déjà été mentionné dans la description de la fig.7, pour faciliter l'observation des phénomènes astronomiques observables dans l'hémisphère sud, l'anneau support 23 coulisse dans une glissière 26 dans laquelle il peut être bloqué dans n'importe quelle position de façon à orienter l'ensemble de l'appareil sous l'angle le plus favorable pour les utilisateurs. L'angle le plus favorable, par exemple pour un observateur exocentré qui regarde la terre tourner sur elle même,, est celui qui correspond à la couronne écliptique horizontale et immobile. L'appareil permet d'observer le passage progressif de l'hémisphère nord à l'hémisphère sud et de visualiser la transformation progressive du spectacle des différents phénomènes célestes tant dans leur forme que dans les lieux où ils se produisent, par exemple l'inversion des différentes figures des phases de la lune, des constellations du zodiaque, les lever et coucher des différents astres.This means also highlights the fact that the axis 8 of the earth remains parallel to itself during the revolution of the earth around the sun, which is a very abstract phenomenon outside of any dynamic representation. As already mentioned in the description in fig. 7, to facilitate the observation of astronomical phenomena observable in the southern hemisphere, the support ring 23 slides in a slide 26 in which it can be locked in any which position so as to orient the whole apparatus under the angle most favorable for the users. The most favorable angle, for example for an exocentric observer who watches the earth spinning on itself, is that which corresponds to the horizontal and motionless ecliptic crown. The device makes it possible to observe the gradual transition from the northern hemisphere to the southern hemisphere and to visualize the progressive transformation of the spectacle of the various celestial phenomena both in their form and in the places where they occur, for example the inversion different figures of the phases of the moon, constellations of the zodiac, to raise and set the various stars.
La méthode didactique pour enseigner et visualiser des phénomènes orbitaux et mouvements divers étudiés en astronomie, en physique et en chimie, utilise un plan d'horizon local de planète ou de plan sécant de noyau matérialisé par un disque d'horizon local 1 dont la périphérie correspond à la ligne d'horizon (2) visble par un observateur placé en son centre, cet observateur dit topocentré étant avantageusement matérialisé par une figurine humanoïde (3) en position debout et apte à pivoter sur elle- même de 360°. Le centre primordial 4 de ce disque 1 est matérialisé par l'intersection de deux diamètres perpendiculaires dont les extrémités figurées sur le disque indiquent l'orientation, par exemple, des points cardinaux: Nord-Sud, Est-Ouest. Ce disque d'horizon est apte à recevoir des signes, graphismes ou objets matérialisant des concepts astronomiques ou topographiques tels que graduation de l'azimut, méridien du lieu, boussole, boussole, équateur céleste, ou des concepts physiques et chimiques tels que noyau, électron, etc.. La méthode didactique offre à la personne enseignée une aptitude à changer de référentiel d'observation, c'est à dire d'une part de s'identifier à la figurine précitée et se placer ainsi dans la situation d'observateur des phénomènes qui se manifestent dans le champs visuel céleste, physique ou chimique, au-dessus du plan d'horizon local, et d'autre part à ne pas s'identifier à ladite figurine afin d'avoir ainsi accès à une vision différente du système étudié.The didactic method to teach and visualize orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry, uses a local planet horizon plane or a secant nucleus plane materialized by a local horizon disk 1 whose periphery corresponds to the horizon line (2) visible by an observer placed in its center, this so-called topocentric observer is advantageously materialized by a humanoid figurine (3) in a standing position and able to pivot on itself by 360 °. The primordial center 4 of this disc 1 is materialized by the intersection of two perpendicular diameters whose ends figured on the disc indicate the orientation, for example, of the cardinal points: North-South, East-West. This horizon disc is suitable for receiving signs, graphics or objects materializing astronomical or topographical concepts such as graduation of the azimuth, meridian of the place, compass, compass, celestial equator, or physical and chemical concepts such as nucleus, electron, etc. The didactic method offers the taught person an ability to change the observation frame of reference, that is, on the one hand, to identify with the aforementioned figurine and thus place himself in the position of observer. phenomena that manifest themselves in the celestial, physical or chemical visual field, above the local horizon plane, and on the other hand not to identify with said figurine in order to have access to a different vision of the system studied.
La méthode didactique recourt avantageusementnà l'usage d'un plan orbital matérialisé à l'aide d'un anneau circulaire dit excentrique 5 singularisé par son bord intérieur 6 représentant une orbite, par exemple 1 ' écliptique, et se trouvant en vis-à-vis avec le bord extérieur 7 du disque d'horizon 1, singularisé par l'aptitude de cet anneau à être pourvu de signes ou objets divers représentant des corps célestes, des noyaux, électrons, particules, ou informations scientifiques telles que point vernal, graduations, signes zodiacaux,etc... , singularisé enfin par l'aptitude de cet anneau à se solidariser soit avec une couronne plane matérialisant plus largement le plan de l'orbite (par exemple le plan de 1'écliptique) , soit avec une sphère entière avantageusement porteuse d'étoiles, d'électrons, particules etc..., soit avec une zone spherique matérialisant une portion de sphère (par exemple la bande zodiacale dans une sphère céleste) . Cette bande zodiacale est préférablement réalisée en matière plastique transparente montée sur le bord extérieur de la couronne écliptique 31 au moyen d'une glissière 86 (fig.17) . Le mouvement relatif de cette bande autour de la couronne se fait en 26.000 ans et met en évidence le décalage des signes du zodiaque avec les constellations du même nom. La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage d'une premier axe virtuel dit axe primordial 8PP' correspondant par exemple à l'axe du monde en astronomie, singularisé par le fait qu'il traverse le centre de l'anneau excentrique 5 en formant un angle fixe caractéristique du lieu origine de l'observation topocentrée, par exemple un angle de 66° 30' pour un observateur placé sur un plan d'horizon terrestre) , singularisé par le fait qu'il traverse le centre du disque d'horizon 4 en formant un angle variable et réglable à volonté et qu'il reste toujours contenu dans le plan perpendiculaire au disque d'horizon selon la ligne d'orientation Nord-Sud, singularisé par le fait que le centre de l'anneau excentrique 5 et le centre du disque d'horizon 4 coïncident sur lui, singularisé par le fait qu'il indique dans le sens P la direction du pôle Nord-Sud (par exemple le pôle Nord céleste matérialisé par l'étoile polaire) .The didactic method advantageously uses the use of an orbital plane materialized with the aid of a circular ring called eccentric 5 singled out by its inner edge 6 representing an orbit, for example the ecliptic, and being located opposite screw with the outer edge 7 of the horizon disk 1, distinguished by the ability of this ring to be provided with various signs or objects representing celestial bodies, nuclei, electrons, particles, or scientific information such as vernal point, graduations , zodiac signs, etc ..., finally distinguished by the ability of this ring to join either with a flat crown materializing more widely the plane of the orbit (for example the plane of the ecliptic), or with a whole sphere advantageously carrying stars, electrons, particles etc ..., either with a spherical zone materializing a portion of sphere (for example the zodiacal band in a celestial sphere). This zodiacal band is preferably made of transparent plastic material mounted on the outer edge of the ecliptic ring 31 by means of a slide 86 (fig.17). The relative movement of this band around the crown is done in 26,000 years and highlights the shift of the signs of the zodiac with the constellations of the same name. The didactic method advantageously resorts to the use of a first virtual axis called the primordial axis 8PP 'corresponding for example to the axis of the world in astronomy, distinguished by the fact that it crosses the center of the eccentric ring 5 forming a fixed angle characteristic of the place of origin of the topocentric observation, for example an angle of 66 ° 30 'for an observer placed on a plane of the terrestrial horizon), distinguished by the fact that it crosses the center of the horizon disc 4 by forming a variable and adjustable angle at will and that it always remains contained in the plane perpendicular to the horizon disk along the North-South orientation line, distinguished by the fact that the center of the eccentric ring 5 and the center of the horizon 4 disc coincide on it, singled out by the fact that it indicates in the direction P the direction of the North-South pole (for example the celestial North pole materialized by the pole star).
La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage d'un second axe virtuel dit axe cardinal 9, singularisé par le fait qu'il est contenu dans le disque d'horizon et qu'il coïncide avec la ligne d'orientation Est-Ouest de ce même disque, singularisé par le fait que l'axe primordial 8 lui est perpendiculaire, que leur intersection coïncide avec le centre primordial 4, et que le disque d'horizon 1 peut pivoter autour de lui, tout comme l'axe primordial 8. La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage d'un plan méridien du disque d'horizon matérialisé par le balayage qu'effectue la ligne d'axe primordial 8 lors de sa rotation autour de la ligne d'axe cardinale 9.The didactic method advantageously resorts to the use of a second virtual axis called cardinal axis 9, distinguished by the fact that it is contained in the horizon disc and that it coincides with the East-West orientation line of this same disc, singled out by the fact that the primordial axis 8 is perpendicular thereto, that their intersection coincides with the primordial center 4, and that the horizon disc 1 can pivot around it, just like the primordial axis 8. The didactic method advantageously resorts to the use of a meridian plane of the horizon disc materialized by the scanning which the line of primordial axis 8 performs during its rotation around the line of cardinal axis 9.
La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage de la latitude du plan d'horizon (par exemple, du plan d'horizon local en astronomie) , matérialisée par l'angle que forme la ligne d'axe primordial avec la ligne d'orientationn Nord- Sud du disque d'horizon.The didactic method advantageously resorts to the use of the latitude of the horizon plane (for example, of the local horizon plane in astronomy), materialized by the angle that forms the line of primordial axis with the orientation line. North-South of the horizon disk.
La méthode didactique présente une aptitude de 1 ' anneau excentrique 5 à servir de piste pour le déplacement orbital de corps divers tels que électrons ou par exemple soleil, lune, planètes en astronomie.The didactic method presents an aptitude of the eccentric ring 5 to serve as a track for the orbital displacement of various bodies such as electrons or for example sun, moon, planets in astronomy.
La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage d'une zone spherique virtuelle matérialisée par exemple à 1 * aide du balayage qu'effectue l'anneau excentrique précité lors d'un déplacement rotatif autour de l'axe primordial, offrant ainsi à l'observateur 3 topocentré et immobile sur le plan d'horizon 1, lui même immobile, la représentation de mouvements orbitaux,par exemple de mouvements de révolution de planètes figurées sur 1' anneau excentrique 5 permettant par exce ple de représenter ainsi en astronomie le phénomène du jour, de la nuit et des saisons.The didactic method advantageously resorts to the use of a virtual spherical zone materialized for example using the scanning which the above-mentioned eccentric ring performs during a rotary movement around the primordial axis, thus offering the observer 3 topocentric and motionless on the horizon plane 1, itself motionless, the representation of orbital movements, for example of movements of revolution of planets represented on the eccentric ring 5 allowing for example to represent in astronomy the phenomenon of day, night and seasons.
La méthode didactique recourt avantageusement à l'usage d'une •occultation partielle de l'anneau excentrique 5 obtenue par le balayage qu'effectue le disque d'horizon 1 lors d'une mise en mouvement rotatif autour de l'axe primordial 8, permettant par exemple de représenter en astronomie le phénomène du jour et de la nuit en tout lieu et toute saison.The didactic method advantageously resorts to the use of a • partial concealment of the eccentric ring 5 obtained by the scanning which the horizon disk 1 performs during a rotary movement around the primordial axis 8, allowing for example to represent in astronomy the phenomenon of the day and the night in any place and any season.
La méthode didactique recourt avantageusement à une première sphère transparente dite sphère intérieure 10 qui englobe le disque d'horizon 1 dont le diamètre est presque égal à celui de la sphère, le disque d'horizon 1 ainsi englobé ayant un axe cardinal 9 dont les deux extrémités 11 sont solidaires de cette sphère 10. L'axe primordial virtuel 8 de la sphère intérieure est matérialisé par un premier arbre tubulaire 12 rotatif et solidaire de 1' anneau excentrique 5 en au moins un point. par tout moyen permettant le balayage sans entrave autour du disque d'horizon (par exemple un ou pusieurs arceaux 13) . Un second arbre tubulaire 14 rotatif et solidaire de l'axe cardinal 9 inclus dans le disque d'horizon 1 et dont la ligne d'axe coïncide avec l'axe primordial 8 permet une rotation du disque d'horizon sur lui-même, la sphère intérieure 10 étant éventuellement munie d'une ouverture permettant de faire intervenir tout moyen de réglage de l'angle de latitude du disque d'horizon 1 et d'introduire ou retirer tout signe ou objets requis.The didactic method advantageously uses a first transparent sphere called the inner sphere 10 which includes the horizon disc 1 whose diameter is almost equal to that of the sphere, the horizon disc 1 thus included having a cardinal axis 9 of which the two ends 11 are integral with this sphere 10. The virtual primordial axis 8 of the interior sphere is materialized by a first tubular shaft 12 rotating and integral with the eccentric ring 5 at at least one point. by any means allowing unimpeded scanning around the horizon disc (for example one or more arches 13). A second tubular shaft 14 rotatable and integral with the cardinal axis 9 included in the horizon disk 1 and whose axis line coincides with the primordial axis 8 allows rotation of the horizon disk on itself, the inner sphere 10 being optionally provided with an opening enabling any means of adjusting the angle of latitude of the horizon disk 1 to be used and any required sign or object to be introduced or removed.
La méthode didactique recourt à une deuxième sphère transparente dite sphère extérieure 15, qui englobe la première sphère 10 avec un diamètre supérieur permettant la libre rotation interne d'au moins un anneau excentrique 5. Le premier et le deuxième arbre tubulaire rotatifs précités se prolongent hors de la sphère extérieure 15 avec double mise en mouvement facultative, simultanée ou indépendante l'une de l'autre. La paroi extérieure de la sphère extérieure peut être munie, de façon temporaire ou définitive, de tout signe ou objet requis et être munie d'une ouverture avantageusement alignable avec l'ouverture de la sphère intérieure, permettant de faire intervenir tout moyende réglage de l'angle de latitude du disque d'horizon et d'introduire ou retirer tout signe ou objet requis, tant vis-à-vis de la sphère intérieure que du ou des anneaux excentriques.The didactic method uses a second transparent sphere called the outer sphere 15, which includes the first sphere 10 with a larger diameter allowing the free internal rotation of at least one eccentric ring 5. The first and second aforementioned rotary tubular shaft extend out of the outer sphere 15 with optional dual movement, simultaneous or independent of one another. The outer wall of the outer sphere may be provided, temporarily or permanently, with any required sign or object and be provided with an opening advantageously alignable with the opening of the inner sphere, making it possible to involve any means of adjusting the 'angle of latitude of the horizon disc and to introduce or remove any required sign or object, both vis-à-vis the inner sphere and the eccentric ring (s).
La sphère extérieure peut être avantageusement remplacée par un anneau support 23 portant les paliers de l'axe primordial 8.The outer sphere can advantageously be replaced by a support ring 23 carrying the bearings of the primordial axis 8.
La méthode didactique selon l'invention permet d'enseigner et représenter de façon progressive ou dégressive, statique ou dynamique, voire réversible, un grand nombre de phénomènes orbitaux et mouvements divers étudiés en astronomie, en physique et en chimie. Elle permet de faire des prévisions, des vérifications et des corrections d'erreurs, les phénomènes orbitaux pouvant apparaître par animation manuelle ou motorisée, ou par arrêt en position statique. La méthode didactique selon 1'invention concerne notamment les fabricants et utilisateurs de de matériels didactiques et de représentation des phénomènes astronomiques, physiques et chimiques ainsi que les professionnels divers en rapport avec les phénomènes astronomiques, agriculteurs, marins chronobiologiste, astrologues etc.. et ceux en rapport avec l'ensoleillement, architectes, urbanistes, paysagistes, cosmétologues, thalassothérapie, ostréiculteurs etc.. The didactic method according to the invention makes it possible to teach and represent progressively or degressively, statically or dynamically, or even reversibly, a large number of orbital phenomena and various movements studied in astronomy, physics and chemistry. It makes it possible to make forecasts, verifications and corrections of errors, the orbital phenomena being able to appear by manual or motorized animation, or by stop in static position. The didactic method according to the invention concerns in particular the manufacturers and users of didactic materials and of representation of the astronomical, physical and chemical phenomena as well as the various professionals in connection with the astronomical phenomena, farmers, chronobiologist sailors, astrologers etc. and those related to sunshine, architects, town planners, landscapers, cosmetologists, thalassotherapy, oyster farmers etc.

Claims

REVENDICATIONS:CLAIMS:
1 - Appareils et méthode didactique pour enseigner et représenter notamment des phénomènes orbitaux et des mouvements divers, étudiés en astronomie, en physique et en chimie, caractérisés par l'usage d'un plan d'horizon local de planète ou plan sécant de noyau, matérialisé par un disque nommé ici disque d'horizon local (1) , singularisé par sa périphérie correspondant à la ligne d'horizon (2) visible par un observateur placé en son centre, cet observateur dit topocentré étant lui-même avantageusement matérialisé par une figurine humanoïde (3) en position debout et apte à pivoter sur elle-même de 0 à 360° singularisé par son centre ici nommé centre primordial (4) matérialisé par l'intersection de deux diamètres perpendiculaires dont les extrémités figurées sur le disque (1) indiquent l'orientation, par exemple les points cardinaux: Nord-Sud, Est-Ouest, singularisé par son aptitude à recevoir des signes ou objets matérialisant des concepts astronomiques, géographiques ou topographiques tels que graduations de l'azimut, méridien du lieu, boussole, équateur céleste, trajectoire des équinoxes et des solstices, ou des concepts physiques et chimiques tels que noyau, électrons, etc.., caractérisés en second lieu par la double attitude offerte à la personne enseignée de changer de référentiel d'observation en s ' identifiant d'une part à la figurine précitée en se plaçant ainsi dans la situation d'observateur des phénomènes qui se manifestent dans le champ visuel céleste, physique ou chimique, au-dessus du disque d'horizon local, et d'autre part de ne pas s'identifier à la dite figurine afin d'avoir ainsi accès à une vision différente du système étudié, caractérisés en troisième lieu par l'usage d'un plan orbital matérialisé à l'aide d'un anneau circulaire dit excentrique (5) singularisé par son bord intérieur (6) représentant une orbite (par exemple 1 'écliptique) et se trouvant en vis-à-vis avec le bords extérieur (7) du disque d'horizon (1) , et singularisé par l'aptitude de cet anneau à être pourvu de signes ou objets divers représentant des corps célestes, des noyaux, électrons, particules, ou des informations scientifiques telles que point vernal, graduations, signes zodiacaux..., et singularisé enfin par l'aptitude de cet anneau à se solidariser soit avec une couronne plane matérialisant plus largement le plan de l'orbite (par exemple le plan de 1 'écliptique) , soit avec une zone spherique matérialisant une portion de sphère (par exemple la "bande zodiacale" dans une sphère céleste, soit avec une sphère entière avantageusement porteuse d'étoiles, électrons, particules, etc.., caractérisés en quatrième lieu par l'usage d'un premier axe virtuel dit axe primordial (8) PP ' correspondant par exemple à l'axe du monde en astronomie, singularisé par le fait qu'il traverse le centre de l'anneau excentrique (5) en formant un angle fixe caractéristique du lieu origine de l'observation topocentrée (par exemple un angle de 66° 30' pour un observateur placé sur un disque d'horizon terrestre) , singularisé par le fait qu'il traverse le centre du disque d'horizon (4) , en formant un variable et réglable à volonté et qu'il reste toujours contenu dans le plan perpendiculaire au disque d'horizon selon la ligne d'orientation Nord-Sud, singularisé par le fait que le centre de l'anneau excentrique (5) et le centre du disque d'horizon (4) coïncident sur lui, singularisé par le fait qu'il indique dans le sens P la direction du pôle Nord et dans le sens P' la direction du pôle Sud (par exemple le pôle Nord céleste matérialisé par l'étoile polaire, caractérisés en 5ème lieu par l'usage d' un second axe virtuel dit axe cardinal (9), singularisé par le fait qu'il est contenu dans le disque d'horizon et qu'il coïncide avec la ligne d'orientation Est- Ouest de ce même disque, singularisé par le fait que l'axe primordial (8) lui est perpendiculaire, que leur intersection coïncide avec le centre primordial (4) , et que le disque d'horizon 1 peut pivoter autour de lui, tout comme l'axe primordial (8) , caractérisés en 6ème lieu par l'usage d'un plan méridien du disque d'horizon matérialisé par le balayage qu'effectue la ligne d'axe primordial (8) lors de sa rotation autour de la ligne d'axe cardinal (9) , caractérisés en 7ème lieu par l'usage de la latitude du plan d'horizon (par exemple, du plan d'horizon local en astronomie) , matérialisé par l'angle que forme la ligne d'axe primordial avec la ligne d'orientation Nord-Sud du disque d'horizon, caractérisés en 8ème lieu par l'aptitude de l'anneau excentrique (5) à servir de piste, pour le déplacement orbital de corps divers tels qu'électron, ou par exemple soleil, lune, planètes an astronomie, caractérisés en 9ème lieu par l'usage d'une zone spherique virtuelle matérialisée par exemple à l'aide du balayage qu'effectue l'anneau excentrique précité lors d'un déplacement rotatif autour de l'axe primordial, offrant ainsi à l'observateur (3) topocentré et immobile sur le disque d'horizon (1) , lui-même immobile (1) , la représentation de mouvements orbitaux, par exemple de mouvements de révolution de planètes figurés sur l'anneau excentrique (5) permettant de représenter ainsi en astronomie le phénomène du jour, de la nuit, caractérisés en lOème lieu par l'usage d'une occultation partielle de l'anneau excentrique (5) obtenu par le balayage qu'effectue le disque d'horizon (1) lors d'une mise en mouvement rotatif autour de l'axe primordial (8) permettant par exemple de représenter ainsi, en astronomie, le phénomène du jour et de la nuit en tout lieu et toute saison.1 - Apparatus and didactic method for teaching and representing in particular orbital phenomena and various movements, studied in astronomy, physics and chemistry, characterized by the use of a local horizon plane of planet or secant nucleus plane, materialized by a disc called here local horizon disc (1), singled out by its periphery corresponding to the horizon line (2) visible by an observer placed in its center, this so-called topocentric observer being itself advantageously materialized by a humanoid figurine (3) in a standing position and able to pivot on itself from 0 to 360 °, distinguished by its center here called the primordial center (4) materialized by the intersection of two perpendicular diameters, the ends of which appear on the disc (1 ) indicate the orientation, for example the cardinal points: North-South, East-West, distinguished by its aptitude to receive signs or objects materializing astronomical concepts ques, geographic or topographical such as graduations of the azimuth, meridian of the place, compass, celestial equator, trajectory of the equinoxes and solstices, or physical and chemical concepts such as nucleus, electrons, etc., characterized secondly by the double attitude offered to the taught person to change the reference frame of observation by identifying himself on the one hand with the aforementioned figurine, thus placing himself in the position of observer of the phenomena which appear in the celestial, physical or visual field chemical, above the local horizon disk, and on the other hand not to identify with the said figurine in order to have access to a different vision of the system studied, characterized in the third place by the use of '' an orbital plane materialized using a circular ring called eccentric (5) singled out by its inner edge (6) representing an orbit (for example 1 ecliptic) and being in vis-à-vis with the outer edges (7) of the horizon disk (1), and distinguished by the ability of this ring to be provided with various signs or objects representing celestial bodies, nuclei, electrons, particles, or scientific information such as the vernal point, graduations, zodiac signs ..., and finally distinguished by the ability of this ring to solidify either with a flat crown materializing more widely the plane of the orbit (for example the plane of the ecliptic), either with a spherical zone materializing a portion of sphere (for example the "zodiacal band" in a celestial sphere, or with a whole sphere advantageously carrying stars, electrons, particles, etc .., characterized in fourth place by the use of a first virtual axis called the primordial axis (8) PP 'corresponding for example to the axis of the world in astronomy, distinguished by the fact that it crosses the center of the 'eccentric ring (5) by forming a fixed angle characteristic of the place of origin of the topocentric observation (for example an angle of 66 ° 30' for an observer placed on a disc of terrestrial horizon), singularized by the fact that it t overturns the center of the horizon disc (4), forming a variable and adjustable at will and that it always remains contained in the plane perpendicular to the horizon disc along the North-South orientation line, distinguished by the fact that the center of the eccentric ring (5) and the center of the horizon disc (4) coincide on it, singled out by the fact that it indicates in the direction P the direction of the North Pole and in the direction P 'the direction of the South Pole (for example the celestial North Pole materialized by the pole star, characterized in 5th place by the use of a second virtual axis called cardinal axis (9), singularized by the fact that it is contained in the horizon disc and that it coincides with the East-West orientation line of this same disc, singled out by the fact that the primordial axis (8) is perpendicular to it, that their intersection coincides with the primordial center (4) , and that the horizon disk 1 can pivot around it, just like the primordial axis (8), characterized in 6th place by the use of a meridian plane of the horizon disc materialized by the scanning that the line of primordial axis (8) performs during its rotation around the line of cardinal axis (9), characterized in 7th place by the use of the latitude of the horizon plane (for example, of the local horizon plane in astronomy), materialized by the angle that forms the line of primordial axis with the line of orientation North -South of the horizon disc, characterized in 8th place by the ability of the eccentric ring (5) to serve as a track, for the orbital movement of various bodies such as electron, or for example sun, moon, planets year astronomy, characterized in 9th place by the use of a virtual spherical zone materialized for example by means of the scanning which the above-mentioned eccentric ring makes during a rotary movement around the primordial axis, thus offering to the observer (3) topocentric and motionless on the horizon disk (1), itself motionless (1), the representation of orbital movements, for example of movements of revolution of planets represented on the eccentric ring (5) allowing to represent in astronomy the phenomenon of the day , at night, characterized in lOth place by the use of a partial occultation of the eccentric ring (5) obtained by the scanning which the horizon disc (1) performs during a setting in rotary movement around of the primordial axis (8) allowing for example to represent thus, in astronomy, the phenomenon of the day and the night in any place and any season.
2 - Appareils et méthode didactique selon la revendication 1, caractérisés en premier lieu en ce qu'une première -sphère transparente, dite sphère intérieure (10) , englobe le disque d'horizon (1) dont le diamètre est presque égal à celui de la sphère, en ce que le disque d'horizon (1) ainsi englobé a un axe cardinal (9) dont les deux extrémités (11) sont solidaires de cette sphère (10) , en ce que l'axe primordial virtuel (8) est matérialisé par un premier arbre tubulaire (12) rotatif et solidaire de l'anneau excentrique • (5) en au moins un point par tout moyen permettant le balayage sans entrave autour du disque d'horizon (par exemple un ou plusieurs arceaux (13) , en ce qu'un arbre tubulaire (14) rotatif et solidaire de l'axe cardinal (9) inclus dans le disque d'horizon (1) et dont la ligne d'axe coïncide avec l'axe primordial (8) , permet une rotation du disque d'horizon sur lui-même, en ce que la sphère intérieure (10) est munie d'une ouverture permettant de faire intervenir tout moyen de réglage de l'angle de latitude u disque d'horizon (1) et d'introduire ou retirer tout signe ou objets requis.2 - Apparatus and teaching method according to claim 1, characterized in the first place in that a first transparent sphere, called inner sphere (10), includes the horizon disc (1) whose diameter is almost equal to that of the sphere, in that the horizon disk (1) thus included has a cardinal axis (9), the two ends (11) of which are integral with this sphere (10), in that the virtual primordial axis (8) is materialized by a first tubular shaft (12) rotating and integral with the eccentric ring • (5) at at least one point by any means allowing unimpeded scanning around the horizon disc (for example one or more arches (13 ), in that a tubular shaft (14) rotatable and integral with the cardinal axis (9) included in the horizon disk (1) and whose axis line coincides with the primordial axis (8), allows a rotation of the horizon disc on itself, in that the inner sphere (10) is provided with an opening making it possible to use any means of adjusting the angle of latitude u horizon disc (1) and introduce or withdraw any required sign or object.
3 - Appareils et méthode selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce qu'une 2ème sphère transparente dite sphère extérieure (15) englobe la 1ère sphère (10) avec un diamètre supérieur permettant la libre rotation interne d'au moins un anneau excentrique (5) , en ce que le 1er et le 2ème arbre tubulaire rotatifs précités se prolongent hors de la sphère extérieure (15) , avec double mise en mouvement faculative, simultanée ou indépendante l'une de l'autre, en ce que la paroi extérieure de la sphère peut être munie de façon temporaire ou définitive de tout signe ou objets requis, en ce que la sphère extérieure est munie d'une ouverture avantageusement alignable avec l'ouverture de la sphère intérieure, permettant de faire intervenir tout moyen de réglage de l'angle de latitude du disque d'horizon et d'introduire ou retirer tout signe ou objets requis tant vis- à-vis de la sphère intérieure que du ou des anneaux excentriques.3 - Apparatus and method according to claims 1 and 2, characterized in that a 2nd transparent sphere called the outer sphere (15) includes the 1st sphere (10) with a larger diameter allowing the free internal rotation of at least one eccentric ring (5), in that the aforesaid 1st and 2nd rotary tubular shafts extend outside the external sphere (15), with double setting in faculative movement, simultaneous or independent of one another, in that the wall outer of the sphere may be temporarily or permanently provided with any required sign or object, in that the outer sphere is provided with an opening advantageously alignable with the opening of the inner sphere, allowing any means of adjustment to be used of the angle of latitude of the horizon disc and to introduce or remove any sign or objects required both vis-à-vis the inner sphere and the eccentric ring (s).
4 - Appareils et méthode selon les revendications 1,2 et 3, caractérisés en ce qu'ils permettent de passer à volonté de la vision topocentrée des phénomènes célestes, depuis l'horizon local, à la vision exocentrée de la terre prise globalement et observée par exemple depuis l'extérieur du plan de 1' écliptique, en ce qu'ils permettent la saisie des mouvements de rotation et de révolution de la terre, vu de la terre ou d'un point quelconque de l'espace en système statique ou dynamique , avec animation réversible donnant droit aux prévisions, aux vérifications, aux comparaisons, à l'erreur, et par voie de conséquence, à un apprentissage personnalisé de phénomènes considérés à ce jour comme très rébarbatifs, en ce que le changement de référentiel devenu possible permet de reconsidérer la relation entre mouvements apparents et mouvements réels , et de ne plus isoler l'astronomie vécue de l'astronomie scientifique abstraite enseignée à ce jour.4 - Apparatus and method according to claims 1,2 and 3, characterized in that they allow to switch at will from the topocentric vision of celestial phenomena, from the local horizon, to the exocentric vision of the earth taken globally and observed for example from outside the plane of the ecliptic, in that they allow the capture of the rotational and revolution movements of the earth, seen from the earth or from any point in space in a static system or dynamic, with reversible animation giving right to forecasts, verifications, comparisons, error, and consequently, a personalized learning of phenomena considered to date as very forbidding, in that the change of frame of reference became possible allows us to reconsider the relationship between apparent movements and real movements, and to no longer isolate lived astronomy from the abstract scientific astronomy taught to date.
5 - Appareils selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce qu'il comporte:5 - Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises:
- un anneau support (23) muni de deux paliers inférieur et supérieur (38, 60) ,- a support ring (23) provided with two lower and upper bearings (38, 60),
- un anneau (30) sur lequel est fixée une couronne écliptique (31) réalisée en deux parties identiques assemblées par un moyen de serrage solidaire de l'anneau (30) , en ce que ladite couronne écliptique est réalisée en matériau permettant de faire glisser sur son bord interne des figurines d'astres, en ce que ledit anneau (30) comporte en outre un palier supérieur (32) et un palier inférieur (33) montés sur le pivot inférieur (25) et le pivot supérieur (24) ,- A ring (30) on which is fixed an ecliptic crown (31) made of two identical parts assembled by a clamping means integral with the ring (30), in that said ecliptic crown is made of material making it possible to slide on its internal edge, figurines of stars, in that said ring (30) further comprises an upper bearing (32) and a lower bearing (33) mounted on the lower pivot (25) and the upper pivot (24),
- une sphère céleste (20) assemblée en deux parties comportant un palier inférieur (36) et un palier supérieur (62) coïncidant avec l'axe primordial (8), ainsi que deux paliers disposés sur l' équateur céleste perpendiculairement au méridien local,- a celestial sphere (20) assembled in two parts comprising a lower bearing (36) and an upper bearing (62) coinciding with the primordial axis (8), as well as two bearings arranged on the celestial equator perpendicular to the local meridian,
- un disque d'horizon local (1) muni de deux pivots (45, 46) traversant la sphère céleste locale universelle (20) et dont l'extrémité filetée de chacun reçoit un bouton de manoeuvre du disque (1)- a local horizon disk (1) provided with two pivots (45, 46) crossing the universal local celestial sphere (20) and the threaded end of each of which receives a disk operating button (1)
- une petite boule (50) fixée tangentiellement au centre primordial sous le disque (1) ,- a small ball (50) fixed tangentially to the primordial center under the disc (1),
- un index (55) de réglage de longitude, fixé sur un axe tubulaire (56) traversant le pivot supérieur (24) , comportant un moyen d'immobilisation sur le palier supérieur (60) de 1 ' anneau (23) ,- an index (55) for adjusting the longitude, fixed to a tubular axis (56) passing through the upper pivot (24), comprising a means of immobilization on the upper bearing (60) of the ring (23),
- un moyen d'entraînement en rotation (39) soit de la sphère céleste (20) , soit de la couronne écliptique (31) en rendant l'axe d'entraînement (63) mû par un motoréducteur (39) fixé sur l'anneau support (23) , solidaire soit du palier inférieur de la sphère (20) au moyen d'un verrouillage (65) , soit du palier inférieur de l'anneau (30) support de la couronne écliptique par un moyen de verrouillage (64) , - une tige rectiligne (66) s ' engageant dans l'axe tubulaire (56) jusqu'au centre primordial, comportant à son extrémité une petite boule P figurant l'étoile polaire,a means for driving in rotation (39) either of the celestial sphere (20) or of the ecliptic crown (31) by making the drive axis (63) moved by a geared motor (39) fixed on the support ring (23), integral either with the lower bearing of the sphere (20) by means of a locking (65), or with the lower bearing of the ring (30) supporting the ecliptic crown by a locking means (64 ), a straight rod (66) engaging in the tubular axis (56) up to the primordial center, comprising at its end a small ball P representing the pole star,
- un moyen permettant d'inverser la position des pôles, consistant en une glissière (26) dans laquelle est engagé l'anneau support (23) immobilisable dans une position au choix au moyen d'une vis de blocage (28) solidaire d'un pied (27) .- A means for reversing the position of the poles, consisting of a slide (26) in which is engaged the support ring (23) immobilizable in a position of your choice by means of a locking screw (28) integral with a foot (27).
6 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen de mesure de la hauteur méridienne est constitué par une bande mince, en matériau transparent semi-rigide, fixées sur les côtés du disque d'horizon (1) , le long du méridien local (70) gravé sur la sphère céleste, en ce que ladite bande comporte des graduations en degrés de latidude nord et de latitude sud.6 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for measuring the meridian height consists of a thin strip, of semi-rigid transparent material, fixed on the sides of the horizon disc ( 1), along the local meridian (70) engraved on the celestial sphere, in that said strip has graduations in degrees of north latidude and south latitude.
7 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen de mesure de l'heure solaire locale et de l'heure sidérale est matérialisé par trois, cercles paralèlles (71, 72, 73) appelés ici cercles de début de saisons, disposés perpendiculairement à l'axe primordial (8) , tous les trois gradués en 24 heures solaires et en ce que le cercle central (71) figure l'équateur céleste et est gradué en 24 heures sidérales. La lecture du temps sidéral s'obtient sur ce cercle par coïncidence de la graduation (71) avec un index GAMMA tracé au zéro degré de la couronne écliptique (31) , en ce que le cercle supérieur (72) représente le solstice d'été pour l'hémisphère nord et le cercle inférieur (73) représente le solstice d'hiver pour l'hémisphère nord, en ce que sur ces trois cercles les heures sont réunies entre elles par 24 portions de cercles (74) perpendiculaires définissant un quadrillage horaire, en ce que l'on a tracé, sur la sphère (20) , la courbe de l'équation du temps (76) à cheval sur le méridien d'horizon local entre les cercles (72, 73) des solstices d'été et d'hiver 8 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen pour mesurer la longitude du lieu d'observation est matérialisé par des graduations (75) en 180° degrés OUEST et 180° degrés EST autour du pôle Nord, en ce que lesdites graduations coopèrent avec l'index (55) disposé contre la paroi interne de la sphère, en ce que ledit index est agencé pour être immobilisé soit sur le méridien local, soit sur le méridien de green ich.7 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for measuring the local solar time and the sidereal time is materialized by three, parallel circles (71, 72, 73) called here beginning of season circles, arranged perpendicular to the primordial axis (8), all three graduated in 24 solar hours and in that the central circle (71) represents the celestial equator and is graduated in 24 sidereal hours. The sidereal time reading is obtained on this circle by coincidence of the graduation (71) with a GAMMA index drawn at zero degrees of the ecliptic crown (31), in that the upper circle (72) represents the summer solstice for the northern hemisphere and the lower circle (73) represents the winter solstice for the northern hemisphere, in that on these three circles the hours are joined together by 24 portions of perpendicular circles (74) defining a time grid , in that we have drawn, on the sphere (20), the curve of the equation of time (76) straddling the local horizon meridian between the circles (72, 73) of the summer solstices and winter 8 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for measuring the longitude of the place of observation is materialized by graduations (75) in 180 ° degrees WEST and 180 ° degrees EAST around the pole North, in that said graduations cooperate with the index (55) disposed against the inner wall of the sphere, in that said index is arranged to be immobilized either on the local meridian or on the green ich meridian.
9 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen pour définir le lieu de lever et de coucher du soleil et de tout astre du système solaire, en tout lieu et à tout moment est matérialisé par une graduation en degré (92) sur le pourtour du disque d'horizon (1) , la mesure s 'effectuant en degrés d'azimut nord ou sud.9 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for defining the place of sunrise and sunset and any star of the solar system, in any place and at any time is materialized by a graduation in degrees (92) around the periphery of the horizon disk (1), the measurement being made in degrees of north or south azimuth.
10 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que l'angle de latitude locale est matérialisé entre la tige (66) engagée dans le support tubulaire (56) de l'index jusqu'au centre primordial et la direction SUD/NORD tracée sur le disque d'horizon local (1) .10 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the local latitude angle is materialized between the rod (66) engaged in the tubular support (56) from the index to the primordial center and the SOUTH / NORTH direction plotted on the local horizon disc (1).
11 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen de matérialisation concrète de la lumière solaire est constitué par une petite ampoule électrique (110) alimentée par une pile, disposée dans un boîtier (111) comportant une glissière (112) engagée sur le bord interne de la couronne écliptique (31) .11 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means of concrete materialization of sunlight consists of a small electric bulb (110) powered by a battery, disposed in a housing (111) comprising a slide (112) engaged on the internal edge of the ecliptic crown (31).
12 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen pour définir la durée des différents crépuscules, civil, nautique, astronomique, consiste en une graduation matérialisée par des cercles (94) tracés sur l'épaisseur du disque d'horizon (1) parallèle à la face du disque, la durée correspond à la longueur (95, 96, 97) de la trajectoire du soleil entre les cercles correspondants.12 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for defining the duration of the different twilights, civil, nautical, astronomical, consists of a graduation materialized by circles (94) plotted on the thickness of the horizon disc (1) parallel to the face of the disc, the duration corresponds to the length (95, 96, 97) of the path of the sun between the corresponding circles.
13 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen pour rendre compte des mouvements des noeuds de la lune consiste en un anneau (80) fixé incliné à 5° par rapport au plan de 1 ' écliptique, sur deux glissières (83) engagées sur le bord interne de la couronne écliptique (31) .13 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for accounting for the movements of the nodes of the moon consists of a ring (80) fixed inclined at 5 ° with respect to the plane of the ecliptic , on two slides (83) engaged on the internal edge of the ecliptic crown (31).
14 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen pour matérialiser la course verticale du soleil dans le plan méridien, chaque jour à midi au cours d'une année entière, est constitué par une petite boule, figurant le soleil, coulissant sur l'anneau support (23) et roulant simultanément sur le dessus de la couronne écliptique (31) , en ce que ladite boule est réalisée en deux parties assemblées entre elles.14 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means for materializing the vertical course of the sun in the meridian plane, each day at noon during a whole year, consists of a small ball , representing the sun, sliding on the support ring (23) and rolling simultaneously on top of the ecliptic crown (31), in that said ball is produced in two parts assembled together.
15 - Appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que le moyen matérialisant le passage de l'observation topocentrée à l'observation exocentrée comporte:15 - Apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the means materializing the transition from topocentric observation to exocentric observation comprises:
- une plaque support (115) ,- a support plate (115),
- deux poulies (124) , entraînées par une courroie (134) , distante de telle sorte qu'une petite boule 139, figurant le soleil, se déplace à proximité de l'extérieur d'un anneau écliptique (127) solidaire d'un demi-anneau support (126) comportant des moyens de fixation sur la poulie (123) , ledit demi-anneau (126) est muni d'un palier 128 incliné suivant l'axe primordial (8) , dans lequel est engagé le pivot d'un anneau (130) solidaire d'un second anneau (131) figurant 1'équateur céleste sur lequel est articulé un disque d'horizon local (132) ,- two pulleys (124), driven by a belt (134), distant so that a small ball 139, representing the sun, moves near the outside of an ecliptic ring (127) secured to a support half-ring (126) comprising means for fixing to the pulley (123), said half-ring (126) is provided with a bearing 128 inclined along the primordial axis (8), in which the pivot d 'a ring (130) integral with a second ring (131) representing the celestial equator on which a local horizon disc (132) is articulated,
- des poignées (119, 120) tournant librement chacune dans un trou correspondant de la plaque (115) ,- handles (119, 120) each freely rotating in a corresponding hole in the plate (115),
- des poignées (142, 143) ménagées sur les extrémités de la plaque (115) . - handles (142, 143) formed on the ends of the plate (115).
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